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0.1molCl₂，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

【答案】

(1)否 (2)2NaClO₃+4HCl＝2ClO₂+Cl₂+2NaCl+2H₂O  (3)B  (4)0.2 (5)2.63

(6) 2NaClO₂+Cl₂＝2NaCl+2ClO₂； 對環境的污染較小(生成的ClO₂中不含Cl₂雜質)

【解析】

試題分析：(1)在ClO₂中，氯原子和氧原子的化合價分別是＋4價和－2價，所以氧原子滿足了8電子的穩定結構，但氯原子沒有滿足8電子的穩定結構。

（2）根據原子守恒可知，一定還有水和氯化鈉生成，所以反應的化學方程式是2NaClO₃+4HCl＝2ClO₂+Cl₂+2NaCl+2H₂O。

（3）根據方程式可知，鹽酸中氯元素的化合價從－1價升高到0價，失去電子，做還原劑。同時還有氯化鈉生成，所以鹽酸還起酸性的作用，即答案選B。

（4）生成物氯氣中的氯原子全部來自于鹽酸中的氯原子，所以每生成0.1mol氯氣，轉移電子的物質的量是0.1mol×2＝0.2mol。

（5）71g氯氣的物質的量是1mol，在反應中得到2mol電子。而71g二氧化氯的物質的量是。由于氯元素的化合價是＋4價，所以在反應中得到5個電子，所以其消毒的效率(以單位質量得到電子數表示)是Cl₂的倍。

（6）根據原子守恒可知，另外一種生成物應該是氯化鈉，所以反應的化學方程式是2NaClO₂+Cl₂＝2NaCl+2ClO₂；由于生成的ClO₂中不含Cl₂雜質，所以和歐洲的方法相比，我國這一方法的主要優點是對環境的污染較小。

考點：考查氯氣性質、用途、方程式的書寫、環境保護等

點評：本題是高考中的常見題型，試題難度較大，對學生的基礎知識、思維能力、答題能力都提出了更高的要求。本題有利于鞏固學生的基礎知識，有利于培養學生運用知識解決實際問題的能力，有利于拓展學生的思維，開闊學生的思路，提高學生的學習效率。同時也有利于增強學生的環境保護意識，激發學生學習化學的興趣和學習積極性。