题目内容
KClO3和浓HCl在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其反应可表述为:
KClO3+ HCl(浓)= KCl+ ClO2+ Cl2+ H2O
(1)配平以上化学方程式(化学计量数填入划线上)并用双线桥标出电子转移的方向和数目。
(2)反应中的氧化剂是 , ClO2是反应的 (填氧化或还原)产物。
(3)反应产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为 mol。
(4)ClO2具有很强的氧化性,因此可被用来做消毒剂,若ClO2作消毒剂后其自身转化为Cl-,则其消毒的效率(以单位物质的量得到电子数表示)是Cl2的 倍。
(1)
(2分)
(2)KClO3 (1分) 还原 (1分) (3)0.2mol (1分) (4)2.5倍 (1分)
解析试题分析:(1)KClO3中氯元素化合价由+5价降低为ClO2中+4价,得到1个电子,氯酸钾是氧化剂;HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价,失去1个电子,氯化氢是还原剂。根据电子得失守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:1。因此KClO3系数为2,ClO2系数为2,KCl系数为2。Cl2系数为1,则HCl系数为4,结合原子守恒可知水的系数是2。因此该反应电子转移的方向和数目可表示为
。
(2)反应2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O中,由KClO3中氯元素化合价由+1价降低为ClO2中+4价可知,KClO3中氯元素被还原,所以KClO3是氧化剂,ClO2是还原产物。
(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。
(4)1molCl2可以获得2mol电子,ClO2作消毒剂后其自身转化为Cl-,这说明1molClO2可以获得5mol电子,所以ClO2消毒的效率是Cl2的
=2.5倍。
考点:考查氧化还原反应方程式的配平、氧化剂、还原产物的判断以及有关计算
二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填序号)。
| A.只有还原性 | B.还原性和酸性 | C.只有氧化性 | D.氧化性和酸性 |
(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①上图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式: 。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因 。
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含
CN- a mg/L,现用ClO2将CN-氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为 。