Question

【題目】二氧化氯（ClO2）是世界衛(wèi)生組織（WHO）推薦的A1級(jí)廣譜、安全、高效消毒劑。以下是ClO2的兩種制備方法：

方法一：2NaClO3 + 4HCl → 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O

方法二：H2C2O4 + 2NaClO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑ + 2ClO2↑ + 2H2O

完成下列填空：

(1)在方法一中，當(dāng)有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，參與反應(yīng)的還原劑為_________ mol。

(2)在方法二中，反應(yīng)物H2C2O4_________（填序號(hào)）。

a．僅做氧化劑 b．既被氧化又被還原

c．發(fā)生氧化反應(yīng) d．既未被氧化也未被還原

(3)兩種方法相比，___________（填寫“方法一”或“方法二”）制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒，其主要原因是______________________________________________。

(4)實(shí)驗(yàn)室也可用氯酸鈉(NaClO3)和亞硫酸鈉(Na2SO3)用硫酸酸化，加熱制備二氧化氯，其化學(xué)反應(yīng)方程式為 ________________________________________________。

(5)氯原子核外共有______種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，氯離子的最外層電子排布式是________。

(6)CCl4分子的空間構(gòu)型為__________________，CO2的電子式是___________________。

(7)相同壓強(qiáng)下，部分元素氯化物的熔點(diǎn)見表：

氯化物	NaCl	KCl	CCl4
熔點(diǎn)/℃	804	773	-22.92

試解釋表中氯化物熔點(diǎn)差異的原因：_______________________________________________________。

Answer 1

【答案】0.2 c 方法二 方法一產(chǎn)生污染性氣體氯氣，而方法二產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w對(duì)水體無污染 2 NaClO3 + Na2SO3 + H2SO4 2ClO2↑ + 2Na2SO4 + H2O 17 3s23p6 正四面體 NaCl與 KCl為離子晶體，CCl4為分子晶體，故CCl4的熔點(diǎn)低；K+的半徑比Na+的半徑大，KCl中離子鍵強(qiáng)度較NaCl小，故KCl的熔點(diǎn)比NaCl低

【解析】

(1)方法一：2NaClO3 + 4HCl →2ClO2↑+ Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O，根據(jù)化合價(jià)變化規(guī)律，同種元素化合價(jià)不交叉，NaClO3作氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)生成ClO2，則兩份NaClO3參與反應(yīng)化合價(jià)降低2；四份HCl中2份體現(xiàn)還原性化合價(jià)升高生成氯氣，化合價(jià)升高2，2份HCl中Cl的化合價(jià)不變生成氯化鈉；則該反應(yīng)化合價(jià)變化為2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2；根據(jù)分析電子轉(zhuǎn)移數(shù)目與作還原劑的HCl物質(zhì)的量為1：1，當(dāng)有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，參與反應(yīng)的還原劑0.2mol。

(2) 方法二：H2C2O4 + 2NaClO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑ + 2ClO2↑ + 2H2O，草酸中的碳元素從+3價(jià)→+4價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng)做還原劑；故選c；

(3)兩種方法相比，方法二制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒，其主要原因是方法一產(chǎn)生污染性氣體氯氣，而方法二產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w對(duì)水體無污染；

(4) 硫酸酸化，Na2SO3做還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)得到Na2SO4，化合價(jià)升高2，NaClO3發(fā)生還原反應(yīng)生成二氧化氯，化合價(jià)降低1，根據(jù)化合價(jià)守恒n（Na2SO3）：n（NaClO3）=1：2，其余部分按照原子守恒配平，故其化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaClO3 + Na2SO3 + H2SO42ClO2↑ + 2Na2SO4 + H2O；

(5)氯原子核外共有17個(gè)電子，每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不同，故有17種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；按照構(gòu)造原理氯離子的最外層電子排布式是3s23p6；

(6)CCl4中C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，沒有孤電子對(duì)，則CCl4分子的空間構(gòu)型為正四面體； CO2的電子式是；

(7)對(duì)比物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，首先確定物質(zhì)的晶體類別，一般熔沸點(diǎn)大小比較：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體；若均為離子晶體，比較離子鍵強(qiáng)弱； NaCl與 KCl為離子晶體，CCl4為分子晶體，故CCl4的熔點(diǎn)低；K+的半徑比Na+的半徑大，KCl中離子鍵強(qiáng)度較NaCl小，故KCl的熔點(diǎn)比NaCl低。