题目内容

【题目】KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为: 2KClO3 +4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。

(1)请分析该反应中电子转移的情况:(单线桥法表示)________________________。

(2)氧化剂与还原剂的物质的量之比是 ___________________

(3)若产生标况下22.4 L Cl2,则转移的电子的物质的量为________mol。

(4)实验室备用的浓盐酸质量分数为36.5%,密度为1.19 g·cm-3,为使用方便,请计算出该浓盐酸中HCl的物质的量浓度 mol·L-1

(5)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN- 等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN- a mg/L,现用ClO2将CN - 氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为为 ,处理100 m3这种污水,至少需要ClO2 _______mol。

【答案】(1)

(2)1:1;(3)2;(4)11.9;

(5)2ClO2 + 2CN- = N2 + 2CO2 + 2Cl-50a/13 (或3.85a

【解析】

试题分析:(1)根据氧化还原反应中的价态归中规律判断元素化合价只靠拢不交叉,所以氯酸钾中的氯元素化合价由+5降到二氧化氯中的+4价,盐酸中的氯元素由-1价升到0价,该反应中电子转移的情况为

(2)2mol氯酸钾中的氯元素化合价全部由+5降到二氧化氯中的+4价,作氧化剂,4molHCl中的氯元素的化合价只有2mol由-1价升到0价,作还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:1。

(3)标况下22.4 L Cl2的物质的量为1mol,根据(1)知转移的电子的物质的量为2mol。

(4)根据公式c=计算质量分数为36.5%,密度为1.19 g·cm-3的浓盐酸中HCl的物质的量浓度为(1000×1.19×36.5%)÷36.5=11.9mol·L-1

(5)根据题意知ClO2将CN - 氧化生成二氧化碳和氮气,本身被还原为Cl利用化合价升降法配平,该反应的离子方程式为2ClO2 + 2CN- = N2 + 2CO2 + 2Cl- 废水中CN- 的浓度为a mg/L,即为ag/m3100 m3污水含CN的质量为100ag物质的量为100ag÷26g/mol=50a/13mol,根据反应方程式知至少需要ClO2 50a/13mol

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