Question

16．二氧化氯（ClO₂）是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂，对酸性污水中的Mn²⁺也有明显的去除效果，其反应原理为：ClO₂+Mn²⁺→MnO₂↓+Cl^- （部分反应物和产物省略、未配平），下列有关该反应的说法正确的是（　　）

• A． 工业上可用更为廉价的Cl₂来代替ClO₂
• B． 利用该原理处理含Mn²⁺的污水后溶液的pH升高
• C． 该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2：5
• D． 理论上处理含1mol Mn²⁺的污水，需要标准状况下的ClO₂8.96L

Answer 1

分析 二氧化氯（ClO₂）对酸性污水中的Mn²⁺也有明显的去除效果，其反应原理为：ClO₂+Mn²⁺→MnO₂↓+Cl^-，根据得失电子守恒和电荷守恒补全反应方程式为：
2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，其中ClO₂为氧化剂，生成2Cl^- 为还原产物，Mn²⁺为还原剂，生成MnO₂为氧化产物，据此分析解答．

解答 解：A．因为氯气有毒并且氧化效果没有ClO₂好，故A错误；
B．由2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，所以处理含Mn²⁺的污水后溶液的pH降低，故B错误；
C．由2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，其中ClO₂为氧化剂，生成2Cl^- 为还原产物，Mn²⁺为还原剂，生成5MnO₂为氧化产物，所以该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为5：2，故C错误；
D．由2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，则理论上处理含1mol Mn²⁺的污水，需要标准状况下的ClO₂为$\frac{2}{5}$×22.4=8.96L，故D正确．
故选D．

点评 本题考查氧化还原反应，明确反应中的基本概念，并学会利用元素的化合价变化来分析补全氧化还原反应方程式以及氧化剂、还原剂等，难度不大．