题目内容
8．二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂，而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物．制备ClO2的方法有多种，其中一种方法的化学方程式如下：2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
（1）该反应的还原剂是H2O2，若反应中有0.1mol电子转移，则产生的ClO2气体在标准状况下的体积为2.24L；
（2）用双线桥法在下面的反应式上标出电子转移的方向与数目．2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
（3）某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO-与ClO3-的浓度之比为1：3，则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为4：1．
分析 （1）2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+2Na2SO4+2H2O中，Cl元素的化合价降低，O元素的化合价升高，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，失电子化合价升高的反应物是还原剂，据此分析解答；
（2）Cl元素的化合价降低1价，O元素的化合价升高1价，转移2个电子；
（3）可以根据反应物和生成物来书写方程式，从反应中找到被还原的氯元素即化合价降低的氯元素，被氧化的氯元素即化合价升高的氯元素，或者根据电子守恒来确定．
解答 解：（1）2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+2Na2SO4+2H2O中，O元素的化合价升高，则H2O2为还原剂被氧化，Cl元素的化合价由+5价降低为+4价，转移1个电子，反应中有0.1mol电子转移，则产生的ClO2气体在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，该反应中O元素的化合价升高，则H2O2为还原剂被氧化；
故答案为：H2O2；2.24；
（2）Cl元素的化合价由+5价降低为+4价，转移2个电子，其转移电子的方向和数目为
；
故答案为：．
（3）根据ClO-与ClO3-的浓度之比1：3，由Cl到ClO-，失去1个电子，由Cl到ClO3-，失去5个电子，一共失去1+3×5=16个电子；由Cl到Cl-，得到1个电子，需要16个原子才能得到16个电子，所以，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比=16：（1+3）=4：1，
故答案为：4：1．
点评 本题考查了氧化还原反应计算、概念以及化合价升降和电子转移知识，难度中等，注意知识的归纳和梳理是关键，明确元素化合价的变化是解题的关键，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．
练习册系列答案
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19．下列说法中一定正确的是（ ）
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| C． | CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（1）；△H=+890kJ•mol-1 | |
| D． | $\frac{1}{2}$CH4（g）+O2（g）=$\frac{1}{2}$CO2（g）+H2O（1）；△H=-445kJ•mol-1 |
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17．
（1）已知反应 2HI（g）?H2（g）+I2（g）的△H=+11kJ/mol，1mol H2（g）、1mol I2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1mol HI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为299kJ．
（2）Bodensteins 研究了下列反应：2HI（g）?H2（g）+I2（g）在 716K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x（HI）与反应时间 t 的关系如表：
①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为$\frac{0.10{8}^{2}}{0.78{4}^{2}}$．
②上述反应中，正反应速率为v正=k正x2（HI），逆反应速率为v逆=k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为$\frac{{K}_{正}}{K}$（以K和k正表示）．若 k正=0.0027min-1，在 t=40min 时，v正=1.95×10-3 min-1．
③由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和 v逆～x（H2）的关系如图所示．当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点依次为A（填字母）和E（填字母）．
（1）已知反应 2HI（g）?H2（g）+I2（g）的△H=+11kJ/mol，1mol H2（g）、1mol I2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1mol HI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为299kJ．（2）Bodensteins 研究了下列反应：2HI（g）?H2（g）+I2（g）在 716K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x（HI）与反应时间 t 的关系如表：
| t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
| x（HI） | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
| x（HI） | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
②上述反应中，正反应速率为v正=k正x2（HI），逆反应速率为v逆=k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为$\frac{{K}_{正}}{K}$（以K和k正表示）．若 k正=0.0027min-1，在 t=40min 时，v正=1.95×10-3 min-1．
③由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和 v逆～x（H2）的关系如图所示．当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点依次为A（填字母）和E（填字母）．
