Question

由于用氯氣對(duì)飲用水消毒，會(huì)使水中的有機(jī)物發(fā)生氯化，生成有機(jī)含氯化合物于人體有害，世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止這種消毒方法．建議采用廣譜性具有強(qiáng)氧化性的高效消毒劑二氧化氯（ClO₂）．ClO₂極易爆炸，生產(chǎn)和使用時(shí)盡量用惰性氣體稀釋，避免光照、震動(dòng)或加熱．
（1）在ClO₂中，所有原子是否都滿足8電子結(jié)構(gòu)？

 

（填“是”或“否”）．
（2）歐洲一些國(guó)家用NaClO₃氧化濃鹽酸來(lái)制取ClO₂，同時(shí)有Cl₂ 生成，且Cl₂ 的體積為ClO₂ 的一半．這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）濃鹽酸在上述反應(yīng)中顯示出來(lái)的性質(zhì)是

 

（填寫(xiě)編號(hào)）．
A．只有還原性  B．還原性和酸性  C．只有氧化性  D．氧化性和酸性
（4）若上述反應(yīng)產(chǎn)生0.1mol Cl₂，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

mol．
（5）ClO₂為高效低毒的消毒劑，其消毒的效率（以單位質(zhì)量得到電子數(shù)表示）是Cl₂的

 

倍．
（6）我國(guó)廣泛采用將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉（NaClO₂）的柱內(nèi)制得ClO₂，表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．和歐洲的方法相比，我國(guó)這一方法的主要優(yōu)點(diǎn)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：鹵族元素

分析：（1）根據(jù)最外層電子數(shù)結(jié)合化合價(jià)判斷；
（2）氯酸鈉和濃鹽酸反應(yīng)能生成二氧化氯、氯氣、水和氯化鈉；
（3）反應(yīng)生成氯化鈉和氯氣，鹽酸表現(xiàn)出酸性和還原性；
（4）由反應(yīng)可知，1個(gè)Cl得到電子與1個(gè)Cl失去電子數(shù)目相同；結(jié)合Cl元素的化合價(jià)升高計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
（5）1molCl₂可以獲得2mol電子，1molClO₂可以獲得電子5mol電子，以此進(jìn)行計(jì)算；
（6）NaClO₂、Cl₂以1：2反應(yīng)生成ClO₂，還生成NaCl，生成的ClO₂中不含Cl₂雜質(zhì)．

解答： 解：（1）Cl鹽酸化合價(jià)為+4價(jià)，最外層有7個(gè)電子，形成的化合物中最外層電子數(shù)為11，故答案為：否；
（2）用NaClO₃氧化濃鹽酸制取ClO₂，同時(shí)有Cl₂生成，且Cl₂體積為ClO₂的一半，氯酸鈉和濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl，
故答案為：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂+Cl₂+2NaCl+2H₂O；
（3）在反應(yīng)2KClO₃+4HCl（濃）═2KCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O中，HCl中Cl元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高0，則HCl具有還原性，又該反應(yīng)生成鹽KCl，則表現(xiàn)酸的酸性，故答案為：B；
（4）由Cl元素的化合價(jià)升高可知產(chǎn)生0.1mol Cl₂，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.1mol×2×（1-0）=0.2mol，故答案為：0.2；
（5）設(shè)質(zhì)量都是71g，氯氣得到的電子數(shù)為

71g

71g/mol

×2×1=2mol，
ClO₂得到的電子數(shù)為

71g

67.5g/mol

×1×5=

71×5

67.5

mol=

71

13.5

mol，
則ClO₂消毒的效率是Cl₂的倍數(shù)為

71 13.5 mol

2mol

=

71

27

≈2.63，
故答案為：2.63；
（6）NaClO₂、Cl₂以2：1反應(yīng)生成ClO₂，還生成NaCl，該反應(yīng)為2NaClO₂+Cl₂=2ClO₂+2NaCl，生成的ClO₂中不含Cl₂雜質(zhì)，對(duì)環(huán)境污染較小，
故答案為：2NaClO₂+Cl₂=2NaCl+2ClO₂；對(duì)環(huán)境的污染較�。�

點(diǎn)評(píng)：本題以氯氣的制法來(lái)考查氧化還原反應(yīng)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意把握氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)的計(jì)算，明確化合價(jià)的變化是分析的關(guān)鍵，難點(diǎn)是消毒效率的計(jì)算，題目難度中等．