Question

2．工业上可用亚氢酸钠和盐酸为原料制备ClO₂，反应如下：
5NaClO₂+4HCl（稀）═5NaCl+4ClO₂↑+2H₂O（主反应）
NaClO₂+4HCl（浓）═NaCl+2Cl₂↑+2H₂O（副反应）
下列说法正确的是（　　）

• A． 主反应和副反应的还原剂都是HCl
• B． 副反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为1：4
• C． 盐酸的还原性与浓度有关，浓度越大还原性越强
• D． 为加快ClO₂的生成速率，应选用较大浓度的盐酸

Answer 1

分析 A、由主反应5NaClO₂+4HCl（稀）═5NaCl+4ClO₂↑+2H₂O，4NaClO₂→4ClO₂，+3价的氯元素化合价升高到+4价，所以NaClO₂是还原剂；1NaClO₂→1NaCl，+3价的氯元素的化合价降低到-1价，所以部分NaClO₂作氧化剂，副反应NaClO₂+4HCl（浓）═NaCl+2Cl₂↑+2H₂O，NaClO₂→$\frac{1}{2}$Cl₂，+3价的氯元素化合价降低到0价，所以NaClO₂是氧化剂；3HCl→$\frac{3}{2}$Cl₂，-1价的氯元素的化合价升高到0价，所以部分HCl作还原剂；
B、副反应NaClO₂+4HCl（浓）═NaCl+2Cl₂↑+2H₂O，NaClO₂→$\frac{1}{2}$Cl₂，+3价的氯元素化合价降低到0价，所以NaClO₂是氧化剂；3HCl→$\frac{3}{2}$Cl₂，-1价的氯元素的化合价升高到0价，所以部分HCl作还原剂；
C、由A的分析，主反应中稀盐酸即不是氧化剂又不是还原剂，而副反应中浓盐酸为还原剂；
D、由副反应得，盐酸浓度越大，就会生成氯气而得不到ClO₂，据此判断；

解答 解：A、由主反应5NaClO₂+4HCl（稀）═5NaCl+4ClO₂↑+2H₂O，4NaClO₂→4ClO₂，+3价的氯元素化合价升高到+4价，所以NaClO₂是还原剂；1NaClO₂→1NaCl，+3价的氯元素的化合价降低到-1价，所以部分NaClO₂作氧化剂，副反应NaClO₂+4HCl（浓）═NaCl+2Cl₂↑+2H₂O，NaClO₂→$\frac{1}{2}$Cl₂，+3价的氯元素化合价降低到0价，所以NaClO₂是氧化剂；3HCl→$\frac{3}{2}$Cl₂，-1价的氯元素的化合价升高到0价，所以部分HCl作还原剂，故A错误；
B、副反应NaClO₂+4HCl（浓）═NaCl+2Cl₂↑+2H₂O，NaClO₂→$\frac{1}{2}$Cl₂，+3价的氯元素化合价降低到0价，所以NaClO₂是氧化剂；3HCl→$\frac{3}{2}$Cl₂，-1价的氯元素的化合价升高到0价，所以部分HCl作还原剂，所以氧化剂和还原剂物质的量之比为1：3，故B错误；
C、由A的分析，主反应中稀盐酸即不是氧化剂又不是还原剂，而副反应中浓盐酸为还原剂，所以盐酸的还原性与浓度有关，浓度越大还原性越强，故C正确；
D、由副反应得，盐酸浓度越大，就会生成氯气而得不到ClO₂，所以为加快ClO₂的生成速率，不能增大盐酸的浓度，故D错误；
故选C．

点评 本题综合考查氧化还原反应知识，侧重于氧化剂、氧化剂的判断、浓度不同产物不一样等问题，题目难度中等，注意从化合价变化的角度分析氧化还原反应．