Question

2013年夏季，南方个别城市遭到暴雨袭击，造成多人伤亡，暴雨过后，对环境进行消毒杀菌、获取洁净的饮用水都需要使用大量消毒剂，开发具有广谱、高效、低毒的杀菌、消毒剂非常重要．
（1）Cl₂、H₂O₂、ClO₂（还原产物为Cl^-）、O₃（1mol O₃可转化为1mol O₂和1mol H₂O）等物质常被用作消毒剂．等物质的量的上述物质中消毒效率最高的是

 

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（2）氯胺（NH₂Cl）可作杀菌剂，请用化学方程式表示氯胺在水中的杀菌机理：

 

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（3）氯溴海因（C₅H₆BrClN₂O₂）是一种比较安全的氯气和氯制剂的替代产品，其结构简式如图所示．氯溴海因在水中的水解过程比较复杂，主要生成次卤酸和海因，请写出海因的结构简式：

 

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（4）过碳酸钠是一种多用途的新型固体漂白剂，化学式可表示为Na₂CO₃?3H₂O₂，它具有Na₂CO₃和H₂O₂的双重性质．下列物质中不能使过碳酸钠失效的是

 

（填序号）．
A．MnO₂  B．KMnO₄溶液      C．稀盐酸      D．NaHCO₃溶液
（5）消毒剂亚氯酸钠（NaClO₂）在常温于黑暗处可保存一年．亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为HClO₂→ClO₂↑+H⁺+Cl^-+H₂O（未配平）．在该反应中，当有1mol ClO₂生成时，转移的电子数是

 

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Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,氧化还原反应的电子转移数目计算,氧化还原反应,氯、溴、碘及其化合物的综合应用

专题：元素及其化合物

分析：（1）等物质的量时，获得电子越多，消毒效率越高；
（2）NH₂Cl与水反应生成的HClO和NH₃，HClO有强氧化性，具备杀菌作用；
（3）氯溴海因（C₅H₆BrClN₂O₂）水解次卤酸和海因，则Br、Cl结合水中的-OH，被水中的H取代；
（4）不能与Na₂CO₃和H₂O₂发生反应，则不能失效，盐酸与碳酸钠反应，A、B与过氧化氢反应；
（5）根据化合价的变化和电子转移之间的关系来判断．

解答： 解：（1）1mol氯气生成氯离子时转移2mol电子，1molClO₂生成氯离子时转移5mol电子，1mol O₃转化为1mol O₂和1mol H₂O转移2mol电子，1mol双氧水生成水时转移2mol电子，所以转移电子最多的是ClO₂，所以消毒效率最高的是ClO₂，
故答案为：ClO₂；
（2）NH₂Cl与水反应生成的HClO和NH₃，反应方程式为NH₂Cl+H₂O?NH₃+HClO，HClO有强氧化性，具备杀菌作用，
故答案为：NH₂Cl+H₂O?NH₃+HClO；
（3）氯溴海因（C₅H₆BrClN₂O₂）水解次卤酸和海因，则Br、Cl结合水中的-OH，被水中的H取代，海因的结构简式为，
故答案为：；
（4）A使过氧化氢分解，B与过氧化氢发生氧化还原反应，C与碳酸钠反应，只有D与Na₂CO₃和H₂O₂均不反应，不能失效，故答案为：D；
（5）该反应是歧化反应，HClO₂中+3价的氯元素一部分升高到ClO₂中的+4价，一部分降低到-1价．当有1mol ClO₂生成时，反应中转移1mol电子，即转移的电子数约为6.02×10²³，
故答案为：6.02×10²³ （或N_A）．

点评：本题综合考查学生氧化还原反应的计算、物质的性质以及应用等知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意知识的迁移和应用是关键，难度中等．