题目内容

二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填序号)。

A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性
②若上述反应中产生0.1 mol ClO2,则转移电子的物质的量为_______mol。
(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

①上图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式:                                                          
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因                                                                           
(3)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                           

(1)①B (1分) ② 0.1  (1分)
(2)①Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2↑+ 4H(2分)
②0.01 (2分) 在阴极发生2H+ + 2e- =H2↑,H+浓度减小,使得H2OOH- +H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大 (2分)
(3)2ClO2+2CN- = N2↑+ 2CO2↑+2Cl-(2分)

解析试题分析:(1)①4HCl中2HCl转化为Cl2,表现还原性,2HCl转化为NaCl,表现酸性,故B项正确。
②NaClO3中Cl元素为+5价,ClO2中Cl元素为+4价,所以产生0.1 mol ClO2,转移电子的物质的量为0.1mol。
(2)①惰性电极电解饱和食盐水,阳极Cl?失电子生成ClO2,Cl元素由-1价升高至+4价,配平可得电极方程式:Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2↑+ 4H
②阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况),则生成H2:0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,通过阳离子交换膜的阳离子为Na+,物质的量为0.01mol;阴极上H2O电离出的H+放电:2H+ + 2e- =H2↑,H+浓度减小,使得H2OOH- +H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大 。
(3)CN-被氧化转化为CO2和N2,所以离子方程式为:2ClO2+2CN- = N2↑+ 2CO2↑+2Cl-
考点:本题考查氧化还原反应的分析、电解原理及计算、电极方程式和离子方程式的书写。

练习册系列答案
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A.容器I、II中正反应速率相同
B.容器I、II中CH4的物质的量分数相同
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