Question

20．KClO₃和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯．其变化可表述为：
2KClO₃+4HCl（浓）--2KCl+2ClO₂↑+1Cl₂↑+2[H₂O]
（1）请完成该化学方程式并配平（未知物化学和系数填入框内）
（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是②（填写编号，多选倒扣）．
①只有还原性          ②还原性和酸性    
③只有氧化性         ④氧化性和酸性
（3）产生0.1mol Cl₂，则转移的电子的物质的量是为0.2mol．
（4）ClO₂具有很强的氧化性．因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl₂的2.5倍．

Answer 1

分析 （1）KClO₃中氯元素化合价由+5价降低为ClO₂中+4价，化合价降低1价；HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl₂中0价，化合价升高2价，化合价升降最小公倍数为2，故ClO₂系数为2，Cl₂系数为1；再结合元素守恒，可知未知物是水，配平各物质的系数；
（2）根据HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl₂中0价可知，HCl中氯元素被氧化，HCl在反应中还原剂与酸的作用，各中一半；
（3）反应中只有Cl₂是氧化产物，HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl₂中0价，据此计算转移电子物质的量；
（4）1molCl₂可以获得2mol电子，1molClO₂可以获得电子5mol电子．

解答 解：（1）KClO₃中氯元素化合价由+5价降低为ClO₂中+4价，化合价降低1价；HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl₂中0价，化合价升高2价，化合价升降最小公倍数为2，故ClO₂系数为2，Cl₂系数为1；所以KClO₃系数为2，KCl系数为2，HCl系数为4，结合元素守恒，可知未知物是水，水的系数是2，故答案为：2、4、2、2、1、2H₂O；
（2）反应2KClO₃+4HCl（浓）=2KCl+Cl₂↑+2ClO₂↑+2H₂O中，HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl₂中0价可知，HCl中氯元素被氧化，HCl在反应中还原剂与酸的作用，各中一半，故选：②；
（3）反应中只有Cl₂是氧化产物，HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl₂中0价，所以产生0.1molCl₂，转移的电子的物质的量为0.1mol×2=0.2mol，
故答案为：0.2mol；
（4）1molCl₂可以获得2mol电子，1molClO₂可以获得电子5mol电子，ClO₂消毒的效率是Cl₂的$\frac{5mol}{2mol}$=2.5倍，故答案为：2.5．

点评 本题考查氧化还原反应基本概念、配平、计算等，难度中等，判断氧化产物、还原产物是关键，注意同种元素反应氧化还原反应价态归中不交叉原则．