Question

18．二氧化氯（ClO₂）是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑，而且與Cl₂相比不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有潛在危害的有機(jī)氯代物．制備ClO₂有下列兩種方法：
方法一：2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O
方法二：2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄═2ClO₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O
1方法一
（1）氧化劑NaClO₃、氧化產(chǎn)物Cl₂、
（2）氧化劑與還原劑物質(zhì)的量比1：1．
（3）用雙線橋法標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
2方法二
（4）被氧化的物質(zhì)是H₂O₂
（5）若反應(yīng)中有0.1mol電子轉(zhuǎn)移，則產(chǎn)生的ClO₂氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L．

Answer 1

分析 （1）化合價(jià)升高元素所在的反應(yīng)物是還原劑，對(duì)應(yīng)產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物；化合價(jià)降低元素所在的反應(yīng)物是氧化劑，所在的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物；
（2）化合價(jià)升高元素所在的反應(yīng)物是還原劑，化合價(jià)降低元素所在的反應(yīng)物是氧化劑；
（3）化合價(jià)降低值=化合價(jià)升高值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
（4）化合價(jià)升高元素在反應(yīng)中被氧化；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目以及方程式的系數(shù)之間的關(guān)系來(lái)計(jì)算．

解答 解：（1）化合價(jià)升高元素Cl所在的反應(yīng)物HCl是還原劑，對(duì)應(yīng)產(chǎn)物Cl₂是氧化產(chǎn)物；化合價(jià)降低Cl元素所在的反應(yīng)物NaClO₃是氧化劑，所在的產(chǎn)物ClO₂是還原產(chǎn)物；
故答案為：NaClO₃； Cl₂；
（2）化合價(jià)升高元素所在的反應(yīng)物HCl是還原劑，4mol鹽酸參加反應(yīng)，一半做還原劑，化合價(jià)降低Cl元素所在的反應(yīng)物NaClO₃是氧化劑，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量比是1：1，故答案為：1：1；
（3）反應(yīng)2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O中，化合價(jià)升高元素Cl所在的反應(yīng)物HCl，是還原劑，合價(jià)降低Cl元素所在的反應(yīng)物NaClO₃是氧化劑，化合價(jià)降低值=化合價(jià)升高值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=2，電子轉(zhuǎn)移如下：，故答案為：；
（4）化合價(jià)升高的元素是H₂O₂中的O元素在反應(yīng)中被氧化，故答案為：H₂O₂；
（5）反應(yīng)2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄═2ClO₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O中，有2mol電子轉(zhuǎn)移，則產(chǎn)生的ClO₂氣體2mol，若反應(yīng)中有0.1mol電子轉(zhuǎn)移，則產(chǎn)生的ClO₂氣體0.1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案為：2.24．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生氧化還原反應(yīng)中的概念以及化合價(jià)升降和電子轉(zhuǎn)移知識(shí)，難度中等，注意知識(shí)的歸納和梳理是關(guān)鍵．