Question

【題目】KClO3和濃鹽酸在一定溫度下反應會生成綠黃色的易爆物二氧化氯氣體。

(1)請完成該過程的化學方程式并配平。______KClO3＋_____HCl(濃) =____ KCl＋_____ClO2↑＋____Cl2↑＋____H2O。

(2)濃鹽酸在反應中顯示出來的性質是 ________(填寫編號)。

①氧化性　 ②還原性　 ③酸性　 ④堿性

(3)若反應生成0.1 mol Cl2，則轉移的電子數為________。

(4)ClO2具有很強的氧化性。因此，常被用作消毒劑，其消毒的效率(以單位質量得到的電子數表示)1kg ClO2相當于________kg Cl2。(提示：Cl2和ClO2在消毒過程中均變為Cl-)。

Answer 1

【答案】2 4 2 1 2 2 ②③ 0.2 2.63

【解析】

(1)KClO3中氯元素化合價由+5價降低為ClO2中+4價，化合價降低1價；HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl2中0價，化合價升高2價，化合價升降最小公倍數為2，故ClO2系數為2，Cl2系數為1；再結合元素守恒，配平各物質的系數；

(2)根據HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl2中0價可知，HCl中氯元素被氧化，HCl在反應中還原劑與酸的作用，各占一半；

(3)反應中只有Cl2是氧化產物，HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl2中0價，據此計算轉移電子物質的量；

(4) ClO2、Cl2獲得電子變為Cl-，先判斷每1mol物質反應獲得電子的物質的量，然后計算1kg ClO2獲得電子的物質的量，并根據電子轉移的物質的量相等計算需要Cl2的質量。

(1)KClO3中氯元素化合價由+5價降低為ClO2中+4價，化合價降低1價；HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl2中0價，化合價升高2價，化合價升降最小公倍數為2，故ClO2系數為2，Cl2系數為1；所以KClO3系數為2，KCl系數為2，HCl系數為4，水的系數是2，配平后的化學方程式為：2KClO3+4HCl(濃)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O，

故物質配平后的系數由前到后依次為：2；4；2；1；2；2；

(2)反應2KClO3+4HCl(濃)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O中，HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl2中0價可知，HCl中氯元素被氧化，作還原劑，還有一部分Cl元素化合價沒有發生變化，結合形成KCl，表現酸性，故HCl在反應中作用是還原性、酸性，故合理選項是②③；

(3)反應中只有Cl2是氧化產物，HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl2中0價，所以產生0.1molCl2，轉移的電子的物質的量為0.1mol×2=0.2mol；

(4)ClO2獲得電子變為Cl-，每1mol ClO2獲得5mol電子，則1kg ClO2獲得電子的物質的量為n(e-)=，每1molCl2反應獲得2mol電子，若轉移電子，需要Cl2的質量為m(Cl2)=×71g/mol=2.63×103g=2.63kg。