Question

【题目】Ⅰ.ClO2 是一种消毒、杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得 ClO2：2KClO3+H2C2O4+H2SO4 ═ 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O，试回答下列问题。

(1)该反应中还原剂的化学式是 __________；被还原元素的元素符号是 _________ ；

(2)试比较 KClO3 和 CO2 的氧化性强弱 ____________________________________；

(3)消毒时，ClO2 还可以将水中的 Fe2+ 、 Mn2+ 等转化成 Fe(OH)3 和MnO2 等难溶物，此过程说明 ClO2 具有 ___________ ( 填“氧化”或“还原” ) 性；

(4)当转移 0.2mol 电子时，生成的ClO2在标准状况下的体积为 ___________________。

Ⅱ.根据已学知识回答下列问题：

(1)在反应 KIO3 + 6HI==3I2 + KI + 3H2O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

(2)2FeS+ 6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 2S↓+ 6H2O中，反应中发生氧化反应和发生还原反应的硫元素物质的量之比为______

(3)配平下面两个反应：

① ____H2O + ____Cl2 +____ SO2 ==____H2SO4 + ____HCl

② ____KMnO4 + ____HCl==____KCl + ____MnCl2 + ____Cl2↑ + ____H2O(系数是1的也请填上)

根据以上两个反应反应，写出由KMnO4、K2SO4 、MnSO4 、SO2、H2O、H2SO4 这六种物质组成的氧化还原反应的方程式并配平：______________________________________。

Answer 1

【答案】H2C2O4 Cl KClO3 > CO2 氧化 4.48L 1：5 2:3 2 1 1 1 2 2 16 2 2 5 8 2KMnO4 +5SO2 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 +2 H2SO4

【解析】

Ⅰ(1)2KClO3+H2C2O4+H2SO4 ═ 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O，分析化合价，KClO3中氯化合价降低，H2C2O4中碳化合价升高，因此还原剂的化学式是H2C2O4；被还原元素的元素符号是Cl，故答案为：H2C2O4；Cl。

(2)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可得KClO3和CO2的氧化性强弱是KClO3 > CO2，故答案为：KClO3 > CO2。

(3)消毒时，Fe2+、 Mn2+ 等转化成 Fe(OH)3 和MnO2 等难溶物，化合价升高，则ClO2化合价降低，说明ClO2具有氧化性，故答案为：氧化。

(4)KClO3中氯化合价由+5价变为+4价，2mol KClO3转移2mol电子生成2molClO2，当转移0.2mol电子时，生成0.2molClO2，在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol = 4.48L，故答案为：4.48L。

Ⅱ(1)在反应KIO3 + 6HI=3I2 + KI + 3H2O中，KIO3化合价降低，作氧化剂，HI化合价升高，作还原剂，但只有5molKI升高，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5，故答案为：1：5。

(2)2FeS+ 6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 2S↓+ 6H2O中，反应中FeS中硫化合价升高变为单质硫，发生氧化反应，物质的量为2mol，H2SO4中硫化合价降低，有3mol硫降低，发生还原反应，因此发生氧化反应和发生还原反应的硫元素物质的量之比为2:3，故答案为：2:3。

(3) ①氯气化合价降低2，二氧化硫化合价升高2，因此根据得失电子守恒和质量守恒得到：2H2O +1Cl2 +1SO2 ==1H2SO4 +2HCl，故答案为：2；1；1；1；2。

②高锰酸钾降低5，生成氯气升高2，根据得失电子守恒和质量守恒得到：

2KMnO4 + 16HCl=2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O，故答案为：2；16；2；2；5；8。

根据以上两个反应反应，高锰酸钾表现强的氧化性，二氧化硫表现强的还原性，因此高锰酸钾和二氧化硫发生氧化还原反应，2KMnO4 +5SO2 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4+2H2SO4，故答案为：2KMnO4 +5SO2 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 +2 H2SO4。