Question

由于用氯氣對飲用水消毒，會使水中的有機物發生氯化，生成有機含氯化合物于人體有害，世界環保聯盟即將全面禁止這種消毒方法．建議采用廣譜性具有強氧化性的高效消毒劑二氧化氯（ClO₂）．ClO₂極易爆炸，生產和使用時盡量用惰性氣體稀釋，避免光照、震動或加熱．
（1）在ClO₂中，所有原子是否都滿足8電子結構？

 

（填“是”或“否”）．
（2）歐洲一些國家用NaClO₃氧化濃鹽酸來制取ClO₂，同時有Cl₂ 生成，且Cl₂ 的體積為ClO₂ 的一半．這一反應的化學方程式是

 

．
（3）濃鹽酸在上述反應中顯示出來的性質是

 

（填寫編號）．
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）若上述反應產生0.1mol Cl₂，轉移電子的物質的量為

 

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

 

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

 

．和歐洲的方法相比，我國這一方法的主要優點是

 

．

Answer 1

考點：氯、溴、碘及其化合物的綜合應用

專題：鹵族元素

分析：（1）根據最外層電子數結合化合價判斷；
（2）氯酸鈉和濃鹽酸反應能生成二氧化氯、氯氣、水和氯化鈉；
（3）反應生成氯化鈉和氯氣，鹽酸表現出酸性和還原性；
（4）由反應可知，1個Cl得到電子與1個Cl失去電子數目相同；結合Cl元素的化合價升高計算轉移電子數；
（5）1molCl₂可以獲得2mol電子，1molClO₂可以獲得電子5mol電子，以此進行計算；
（6）NaClO₂、Cl₂以1：2反應生成ClO₂，還生成NaCl，生成的ClO₂中不含Cl₂雜質．

解答： 解：（1）Cl鹽酸化合價為+4價，最外層有7個電子，形成的化合物中最外層電子數為11，故答案為：否；
（2）用NaClO₃氧化濃鹽酸制取ClO₂，同時有Cl₂生成，且Cl₂體積為ClO₂的一半，氯酸鈉和濃鹽酸反應的化學方程式為：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl，
故答案為：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂+Cl₂+2NaCl+2H₂O；
（3）在反應2KClO₃+4HCl（濃）═2KCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O中，HCl中Cl元素的化合價由-1價升高0，則HCl具有還原性，又該反應生成鹽KCl，則表現酸的酸性，故答案為：B；
（4）由Cl元素的化合價升高可知產生0.1mol Cl₂，則轉移的電子的物質的量為0.1mol×2×（1-0）=0.2mol，故答案為：0.2；
（5）設質量都是71g，氯氣得到的電子數為

71g

71g/mol

×2×1=2mol，
ClO₂得到的電子數為

71g

67.5g/mol

×1×5=

71×5

67.5

mol=

71

13.5

mol，
則ClO₂消毒的效率是Cl₂的倍數為

71 13.5 mol

2mol

=

71

27

≈2.63，
故答案為：2.63；
（6）NaClO₂、Cl₂以2：1反應生成ClO₂，還生成NaCl，該反應為2NaClO₂+Cl₂=2ClO₂+2NaCl，生成的ClO₂中不含Cl₂雜質，對環境污染較小，
故答案為：2NaClO₂+Cl₂=2NaCl+2ClO₂；對環境的污染較�。�

點評：本題以氯氣的制法來考查氧化還原反應，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握氧化還原反應中轉移的電子數的計算，明確化合價的變化是分析的關鍵，難點是消毒效率的計算，題目難度中等．