Question

2．氯酸是一種強酸，濃度超過40%時會發生分解，反應可表示為：aHClO₃=bO₂↑+cCl₂↑+dHClO₄+eH₂O．下列有關說法不正確的是（　　）

• A． 由電子轉移守恒和氯元素守恒可推出2b+a=6c
• B． 若氯酸分解所得混合氣體，在相同狀態下密度是氫氣的25.75信，則反應方程式可表示為：5HClO₃=O₂↑+Cl₂↑+3HClO₄+H₂O
• C． 由非金屬性Cl＞S，可推知酸性HClO₄＞H₂SO₄
• D． 若化學計量數a=3，b=2，則該反應轉移電子數為10e^-

Answer 1

分析 A．反應中遵循電子守恒；
B．由分解所得混合氣體，在相同狀態下密度是氫氣的25.75確定混合氣體的平均摩爾質量為25.75×2=51.5，從而確定b、c，再結合氧化還原反應中遵循原子、電子守恒分析；
C．由非金屬性Cl＞S，最高價氧化物對應水化物的酸性越強；
D．從化合價變化的角度計算轉移的電子數．

解答 解：A．反應中O元素的化合價由-2價升高為0，Cl元素的化合價由+5價分別降低為0、升高為+7，由電子守恒可知c×2×（5-0）=b×2×2+d×（7-5），解得2b+d=5c，故A錯誤；
B．由分解所得混合氣體，在相同狀態下密度是氫氣的25.75，則混合氣體的平均摩爾質量為25.75×2=51.5，即1mol混合氣體質量為51.5g，則n（Cl₂）+n（O₂）=1mol，n（Cl₂）×71g/mol+n（O₂）×32g/mol=51.5g，解得n（Cl₂）=0.5mol，n（O₂）=0.5mol，故n（Cl₂）：n（O₂）=1：1，令b=c=1，則由電子守恒得d×（7-5）+b×4=c×2×（5-0），即d×（7-5）+1×4=1×2×（5-0），解得d=3，根據Cl原子守恒故a=2c+d=5，再根據H原子守恒有a=d+2e，故e=1，故該情況下反應方程式為5HClO₃=O₂↑+Cl₂↑+3HClO₄+H₂O，故B正確；
C．由非金屬性Cl＞S，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，可推知酸性HClO₄＞H₂SO₄，故C正確；
D．若化學計量數a=3，b=2，化學反應方程式為3HClO₃=2O₂↑+Cl₂↑+HClO₄+$\frac{1}{2}$H₂O，還原產物只有Cl₂，由HClO₃→Cl₂，Cl元素化合價由+5價降低為0價，故生成1molCl₂時轉移電子的物質的量為1mol×2×（5-0）=10mol，即該反應中電子轉移數目為10e^-，故D正確；
故選A．

點評 本題考查氧化還原反應，為高頻考點，把握反應中元素的化合價為解答本題的關鍵，注意反應中守恒法應用及電子轉移計算方法，題目難度較大．