Question

【題目】二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色到橙黃色的氣體，是國際上公認(rèn)的安全、無毒的綠色消毒劑。已知：工業(yè)上制備二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介質(zhì)中與氯酸鈉反應(yīng)。二氧化氯能與許多化學(xué)物質(zhì)發(fā)生爆炸性反應(yīng)，遇水則生成次氯酸、氯氣和氧氣。

完成下列填空：

(1)將二氧化氯通入品紅試液中，看到的現(xiàn)象是__；理由是__。

(2)請(qǐng)配平下列反應(yīng)的化學(xué)方程式(CH3OH中H為+1價(jià)，O為-2價(jià))：

___CH3OH+__NaClO3+__→__CO2↑+__C1O2↑+__Na2SO4+__□__

(3)該反應(yīng)中，被氧化的元素是__。還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是__。

(4)根據(jù)上述反應(yīng)可推知__。

a.氧化性：C1O2＞NaClO3 b.氧化性：NaClO3＞CH3OH

c.還原性：CH3OH＞ClO2 d.還原性：CH3OH＞Na2SO4

(5)若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.3NA(NA為阿伏加德羅常數(shù))，則反應(yīng)產(chǎn)生氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為__升。

(6)消毒效率常以單位質(zhì)量的消毒劑得到的電子數(shù)表示。ClO2的消毒效率是Cl2的__倍。

Answer 1

【答案】試液變成無色 二氧化氯與水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性 CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6C1O2↑+3Na2SO4+5H2O CH3OH中-2價(jià)的碳 6：1 bc 7.84 2.63

【解析】

(1)利用二氧化氯遇水則生成次氯酸、氯氣和氧氣，分析品紅試液褪色的原因；

(2)根據(jù)化合價(jià)升降法，確定氧化劑，還原劑的系數(shù)，根據(jù)原子守恒配平各原子的系數(shù)；

(3)被氧化的元素是化合價(jià)升高的元素，找到氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，找到他們之間的關(guān)系；

(4)根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，還原劑的還原產(chǎn)物進(jìn)行判斷；

(5)找到轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量和氣體的物質(zhì)的量關(guān)系；

(6)二氧化氯和氯氣作為氧化劑，生成的產(chǎn)物是氯離子，根據(jù)單位質(zhì)量的二氧化氯得到的電子數(shù)與單位質(zhì)量的氯氣得到的電子數(shù)的比值進(jìn)行計(jì)算。

(1)二氧化氯與水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，可以使品紅褪色；

(2)根據(jù)元素守恒左邊加入硫酸，右邊加水，氧化劑是NaClO3，化合價(jià)從+5降低到+4價(jià)，化合價(jià)降低了1，CH3OH中碳元素的化合價(jià)從-2升高到+4價(jià)，化合價(jià)升高了6，根據(jù)氧化劑得電子的物質(zhì)的量等于還原劑失電子的物質(zhì)的量相等，配平氧化劑和還原劑的系數(shù)，根據(jù)元素守恒，配平其余物質(zhì)，得到化學(xué)反應(yīng)為： CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6C1O2↑+3Na2SO4+5H2O；

(3)該反應(yīng)中，化合價(jià)升高的元素是CH3OH中-2價(jià)的碳，被氧化的元素是CH3OH中-2價(jià)的碳，還原產(chǎn)物是二氧化氯，氧化產(chǎn)物是二氧化碳，還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是6：1；

(4)該反應(yīng)中，氧化劑是NaClO3，還原劑是CH3OH，氧化產(chǎn)物是CO2，還原產(chǎn)物是C1O2，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，故氧化性：NaClO3＞C1O2，NaClO3和CH3OH反應(yīng)時(shí)，氧化劑是NaClO3，還原劑是CH3OH，說明氧化性：NaClO3＞CH3OH，還原性：CH3OH＞ClO2，答案選bc；

(5)根據(jù)甲醇和氯酸鈉的化學(xué)反應(yīng)可知，生成7mol氣體，轉(zhuǎn)移6mol電子，若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.3NA即0.3mol，則生成0.35mol氣體，氣體在標(biāo)況下的體積為V=nVm=0.35×22.4L=7.84L；

(6)，ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍。