Question

（分）同位素示蹤法是用同位素作為一種標(biāo)記，制成含有同位素的標(biāo)記化合物代替相應(yīng)的

非標(biāo)記化合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，然后用核探測(cè)器隨時(shí)追蹤它在反應(yīng)產(chǎn)物中的存在形式來(lái)確定反應(yīng)的原理等。

氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原產(chǎn)物、還原劑與氧化產(chǎn)物之間的內(nèi)在關(guān)系也可以利用同位素失蹤法進(jìn)行驗(yàn)證。

（1）H₂O₂與H₂SO₄酸化的KMnO₄反應(yīng)，生成K₂SO₄、MnSO₄ 、H₂O和O₂，如果H₂O₂中氧原子是示蹤原子（¹⁸O），

反應(yīng)完成后含有示蹤原子的物質(zhì)是________________。

（2）K³⁵ClO₃晶體和含有H³⁷Cl的濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,已知反應(yīng)方程式為KClO₃＋6HCl_（濃_）= KCl＋3Cl₂↑＋

3H₂O，此反應(yīng)生成氯氣的摩爾質(zhì)量為_(kāi)_______________。

（3）某反應(yīng)體系中共有6種物質(zhì)，KClO₃、KCl、HCl、Cl₂、ClO₂、H₂O，請(qǐng)你設(shè)計(jì)同位素失蹤法確定反應(yīng)

的方程式并配平：                                                  

Answer 1

O₂ ；73.3g．mol^－1 ；2K³⁷ClO₃+4HCl= 2KCl+Cl₂+2³⁷ClO₂+2H₂O

解析:

（1）該反應(yīng)中，H₂O₂是還原劑，被酸化的KMnO₄溶液氧化，化合價(jià)升高，生成O₂，所以¹⁸O存在于O₂中。（2）由分析可知，生成的3個(gè)Cl₂中6個(gè)Cl有5個(gè)來(lái)自于HCl中的³⁷Cl，有1個(gè)來(lái)自于KClO₃中的³⁵Cl，故氯氣的分子量為（35+5×37）÷5×2=73.3g，則氯氣的摩爾質(zhì)量為73.3g．mol^－1

（3）可以用³⁷Cl跟蹤反應(yīng)，該反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)有+5、+4、0、—1四種，顯然氯元素最高價(jià)和最低

價(jià)分別為氧化劑和還原劑，根據(jù)同種元素之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)化合價(jià)“只靠攏、不相交”的原則，如果

用含有同位素³⁷Cl的K³⁷ClO₃參加反應(yīng)，則還原產(chǎn)物為³⁷ClO₂，配平方程式得：2K³⁷ClO₃+4HCl=

2KCl+Cl₂+2³⁷ClO₂+2H₂O。