Question

【題目】請按指定要求完成下列問題。

（1）在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑的反應中，3mol的BrF3參加反應時，被水還原的BrF3的物質的量是___。

（2）已知砒霜As2O3與Zn可發生如下反應：As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O

①請用雙線橋法標出電子轉移的方向和數目___。

②若生成0.2molAsH3，則轉移的電子數為___。

（3）二氧化氯（ClO2）是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑，制備ClO2有以下兩種方法：

方法一：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O

方法二：2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

①方法一中氧化劑與還原劑的物質的量之比為___。

②若兩種方法制備得到相同條件下相同體積的ClO2氣體，則兩種方法中消耗的還原劑質量之比是___。

③Cl2與ClO2均用作水處理劑，若它們中的氯元素均被還原為Cl-，則相同質量的ClO2是Cl2消毒效率的___倍（消毒效率：等質量兩種物質所轉移電子的物質的量之比）。

Answer 1

【答案】mol 1.2NA 1：1 73：34 2.63

【解析】

（1）在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑的反應中，3mol的BrF3參加反應時，有5molH2O參加反應，失去電子4mol，在BrF3中，1molBrF3得到3mol電子，則被水還原的BrF3的物質的量是mol。答案為：mol

（2）①反應As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O中，As的化合價由+3價降至-3價，Zn的化合價由0價升至+2價，用雙線橋法標出電子轉移的方向和數目。

答案為：

②生成2molAsH3轉移12mol電子，若生成0.2molAsH3，則轉移的電子數為1.2mol ×NA=1.2NA。答案：1.2NA

（3）①方法一中氧化劑NaClO3與還原劑HCl(4molHCl參與反應，只有2mol表現出還原性，被氧化)的物質的量之比為2：2=1：1。答案為：1：1

②若兩種方法制備得到相同條件下相同體積的ClO2氣體，假設為2mol ClO2，則前者消耗還原劑HCl 2mol，后者消耗還原劑H2O2 1mol，質量之比是（2mol×36.5g/mol）：（1mol×34g/mol）=73：34。答案為73：34

③設Cl2與ClO2的質量均為mg

Cl2 ~ 2Cl- ~ 2e- ClO2 ~ Cl- ~ 5e-

71g 2mol 67.5g 5mol

mg mg

則相同質量的ClO2是Cl2消毒效率的倍數為：

答案為：2.63。