Question

亚氯酸盐是亚氯酸形成的盐类，含有亚氯酸根离子-ClO₂^-，其中氯的化合价为+3．已知以下一个制备亚氯酸盐的方法：

 

ClO₂+

 

 H₂O₂+

 

 OH^-═

 

ClO₂^-+

 

O₂↑+

 

H₂O
又已知：每消耗1mol H₂O₂则生成2mol H₂O和1mol O₂．
请回答下列问题：
（1）请配平．
（2）指出：反应中的氧化剂是

 

（写名称），还原剂是

 

（写化学式）．
（3）我国的科学家经过科学探索，发现将经干燥空气稀释的氯气通入填充有固体亚氯酸钠（NaClO₂）的反应柱内可制得ClO₂和NaCl．请写出反应方程式：

 

；并写出制取NaClO₂的方程式：

 

．
（4）若生成8.96L O₂（标准状况），则转移的电子的量为

 

，同时生成水的质量为

 

．（请写出计算过程）

Answer 1

分析：（1）根据O、Cl元素的化合价变化来分析，化合价升高的元素原子失去电子，化合价降低的元素的原子得到电子，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数，根据电子守恒来配平；
（2）含元素化合价降低的物质为氧化剂，含元素化合价升高的物质为还原剂；
（3）根据信息：氯气通入填充有固体亚氯酸钠（NaClO₂）的反应柱内可制得ClO₂和NaCl来书写方程式；
（4）根据方程式结合电子转移情况来判断即可．

解答：解：（1）在反应中，Cl元素化合价从+4价降为+3价，共得到1mol电子，O元素的化合价从-1价升高到了0价，一共失去2mol电子，根据电子守恒，所以Cl元素的物质们的前边系数是2，H₂O₂和O₂的系数均是1，根据电荷守恒，氢氧根系数是2，水的系数是2，故答案为：2、1、2、2、1、2；
（2）Cl元素化合价降低，二氧化氯为氧化剂，O元素化合价升高，H₂O₂为还原剂，故答案为：二氧化氯；H₂O₂；
（3）根据信息：氯气通入填充有固体亚氯酸钠（NaClO₂）的反应柱内可制得ClO₂和NaCl，可以得到方程式为Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl，根据（1）得到制取NaClO₂的方程式为：2ClO₂+H₂O₂+2NaOH=2NaClO₂+O₂↑+2H₂O，故答案为：Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaCl；2ClO₂+H₂O₂+2NaOH=2NaClO₂+O₂↑+2H₂O；
（4）若生成8.96L O₂（标准状况），即氧气的物质的量是

8.96L

22.4L/mol

=0.4mol，设生成8.96L O₂（标准状况），转移电子物质的量为x，生成水的物质的量为y，
2ClO₂+H₂O₂+2NaOH=2NaClO₂+O₂↑+2H₂O     转移电子的物质的量
                         1     2              2
                       0.4mol  y              x

1

0.4mol

=

2

y

=

2

x

，解得x=0.8mol，y=0.8mol，所以生成水的质量是0.8mol×18g/mol=14.4g，故答案为：0.8mol；14.4g．

点评：本题考查氧化还原反应，明确元素的化合价变化及原子守恒的方法来分析是解答本题的关键，并注意反应中化学计量数与转移电子数目的关系来解答即可．