Question

【題目】在實驗室中，可以有如下兩種方法制備二氧化氯(ClO2)，回答下列問題

Ⅰ.

Ⅱ.

(1)NaClO3中Cl的化合價為______________。

(2)Ⅰ中還原產物是______________。

(3)Ⅱ的離子方程式為__________________________________________，若反應中有0.1mol電子轉移，則產生的ClO2氣體在標準狀況下的體積為_____________L。

(4)二氧化氯是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑。“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力(得失電子數)相當于多少克C12的氧化能力(Cl均轉化為Cl-)。ClO2的有效氯含量為_________________(計算結果保留兩位小數)

Answer 1

【答案】+5 ClO2 2ClO3-+H2O2+2H+=2ClO2↑+O2↑+2H2O 2.24 2.63g

【解析】

根據正負化合價代數和為0計算；根據氧化還原反應的概念結合元素的化合價變化分析判斷；結合電子轉移的數目計算；根據電子守恒規律計算。

(1)NaClO3中Na為+1價，O為-2價，由正負化合價代數和為0可知Cl的化合價為+5價；

(2)Ⅰ中Cl元素從+5價降為+4價，從-1價升高為0價，則還原產物是ClO2；

(3)Ⅱ的離子方程式為2ClO3-+H2O2+2H+=2ClO2↑+O2↑+2H2O，反應中Cl元素從+5價降為+4價，則每生成1molClO2轉移1mol電子，現反應中有0.1mol電子轉移，產生的ClO2氣體的物質的量為0.1mol，在標準狀況下的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L；

(4) 根據有效氯定義，1gClO2的物質的量為mol，已知ClO2～Cl-～5e-，則轉移電子為mol，已知Cl2～2Cl-～2e-，依據電子轉移數目相等，可知氯氣的物質的量為×mol，則氯氣的質量為×mol×71g/mol=2.63g。