Question

【題目】Ⅰ.ClO2 是一種消毒、殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應(yīng)制得 ClO2：2KClO3+H2C2O4+H2SO4 ═ 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O，試回答下列問題。

(1)該反應(yīng)中還原劑的化學(xué)式是 __________；被還原元素的元素符號是 _________ ；

(2)試比較 KClO3 和 CO2 的氧化性強(qiáng)弱 ____________________________________；

(3)消毒時，ClO2 還可以將水中的 Fe2+ 、 Mn2+ 等轉(zhuǎn)化成 Fe(OH)3 和MnO2 等難溶物，此過程說明 ClO2 具有 ___________ ( 填“氧化”或“還原” ) 性；

(4)當(dāng)轉(zhuǎn)移 0.2mol 電子時，生成的ClO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 ___________________。

Ⅱ.根據(jù)已學(xué)知識回答下列問題：

(1)在反應(yīng) KIO3 + 6HI==3I2 + KI + 3H2O中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。

(2)2FeS+ 6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 2S↓+ 6H2O中，反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)和發(fā)生還原反應(yīng)的硫元素物質(zhì)的量之比為______

(3)配平下面兩個反應(yīng)：

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

② ____KMnO4 + ____HCl==____KCl + ____MnCl2 + ____Cl2↑ + ____H2O(系數(shù)是1的也請?zhí)钌?/span>)

根據(jù)以上兩個反應(yīng)反應(yīng)，寫出由KMnO4、K2SO4 、MnSO4 、SO2、H2O、H2SO4 這六種物質(zhì)組成的氧化還原反應(yīng)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，分析化合價，KClO3中氯化合價降低，H2C2O4中碳化合價升高，因此還原劑的化學(xué)式是H2C2O4；被還原元素的元素符號是Cl，故答案為：H2C2O4；Cl。

(2)根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，可得KClO3和CO2的氧化性強(qiáng)弱是KClO3 > CO2，故答案為：KClO3 > CO2。

(3)消毒時，Fe2+、 Mn2+ 等轉(zhuǎn)化成 Fe(OH)3 和MnO2 等難溶物，化合價升高，則ClO2化合價降低，說明ClO2具有氧化性，故答案為：氧化。

(4)KClO3中氯化合價由+5價變?yōu)?/span>+4價，2mol KClO3轉(zhuǎn)移2mol電子生成2molClO2，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，生成0.2molClO2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.2mol×22.4L/mol = 4.48L，故答案為：4.48L。

Ⅱ(1)在反應(yīng)KIO3 + 6HI=3I2 + KI + 3H2O中，KIO3化合價降低，作氧化劑，HI化合價升高，作還原劑，但只有5molKI升高，因此氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:5，故答案為：1：5。

(2)2FeS+ 6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 2S↓+ 6H2O中，反應(yīng)中FeS中硫化合價升高變?yōu)閱钨|(zhì)硫，發(fā)生氧化反應(yīng)，物質(zhì)的量為2mol，H2SO4中硫化合價降低，有3mol硫降低，發(fā)生還原反應(yīng)，因此發(fā)生氧化反應(yīng)和發(fā)生還原反應(yīng)的硫元素物質(zhì)的量之比為2:3，故答案為：2:3。

(3) ①氯氣化合價降低2，二氧化硫化合價升高2，因此根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒得到：2H2O +1Cl2 +1SO2 ==1H2SO4 +2HCl，故答案為：2；1；1；1；2。

②高錳酸鉀降低5，生成氯氣升高2，根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒得到：

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

根據(jù)以上兩個反應(yīng)反應(yīng)，高錳酸鉀表現(xiàn)強(qiáng)的氧化性，二氧化硫表現(xiàn)強(qiáng)的還原性，因此高錳酸鉀和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，2KMnO4 +5SO2 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4+2H2SO4，故答案為：2KMnO4 +5SO2 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 +2 H2SO4。