Question

3．二氧化氯消毒劑是國際上公認的含氯消毒劑中唯一的高效消毒滅菌劑，實驗室中KClO₃和濃鹽酸在一定溫度下反應會生成二氧化氯，其變化可表述為：2KClO₃+4HCl（濃）═2KCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O．
（1）請分析該反應中電子轉移的情況：（單線橋法表示）．
（2）氧化劑與還原劑的物質的量之比是1：1．
（3）若產生標況下22.4L Cl₂，則轉移的電子的物質的量為2mol．
（4）實驗室備用的濃鹽酸質量分數為36.5%，密度為1.19g•cm^-3，為使用方便，請計算出該濃鹽酸中HCI的物質的量濃度11.9mol•L^-l．

Answer 1

分析 （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，據此分析；
（2）反應中KClO₃為氧化劑，HCl為還原劑；
（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）根據c=$\frac{1000ρw}{M}$來計算濃鹽酸的物質的量濃度；

解答 解：（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，則電子轉移的方向和數目為：
故答案為：；
（2）KClO₃氯元素的化合價降低，是氧化劑，HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl₂中0價，化合價升高，氯元素被氧化，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：1，
故答案為：1：1；
（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22.4L 即1molCl₂，轉移的電子的物質的量為1mol×2=2mol，
故答案為：2；
（4）由c=$\frac{1000ρw}{M}$可知，c=$\frac{1000×1.19×36.5%}{36.5}$=11.9 mol•L^-1，
故答案為：11.9 mol•L^-1．

點評 本題考查了氯的化合物的性質、物質的量濃度的計算、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，側重于考查學生閱讀題目獲取信息的能力、對濃度概念的理解、對氧化還原反應相關知識的運用以及在新情境下綜合運用知識解決問題的能力．