Question

【題目】二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色到橙黃色的氣體，是國際上公認的安全、無毒的綠色消毒劑。已知：工業上制備二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介質中與氯酸鈉反應。二氧化氯能與許多化學物質發生爆炸性反應，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，看到的現象是__；理由是__。

(2)請配平下列反應的化學方程式(CH3OH中H為+1價，O為-2價)：

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

(3)該反應中，被氧化的元素是__。還原產物與氧化產物的物質的量之比是__。

(4)根據上述反應可推知__。

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)若轉移的電子數目為0.3NA(NA為阿伏加德羅常數)，則反應產生氣體(標準狀況)為__升。

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

Answer 1

【答案】試液變成無色 二氧化氯與水反應生成的次氯酸具有漂白性 CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6C1O2↑+3Na2SO4+5H2O CH3OH中-2價的碳 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)根據化合價升降法，確定氧化劑，還原劑的系數，根據原子守恒配平各原子的系數；

(3)被氧化的元素是化合價升高的元素，找到氧化產物和還原產物，找到他們之間的關系；

(4)根據氧化劑的氧化性大于氧化產物，還原劑的還原產物進行判斷；

(5)找到轉移的電子的物質的量和氣體的物質的量關系；

(6)二氧化氯和氯氣作為氧化劑，生成的產物是氯離子，根據單位質量的二氧化氯得到的電子數與單位質量的氯氣得到的電子數的比值進行計算。

(1)二氧化氯與水反應生成的次氯酸具有漂白性，可以使品紅褪色；

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

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

(4)該反應中，氧化劑是NaClO3，還原劑是CH3OH，氧化產物是CO2，還原產物是C1O2，氧化劑的氧化性大于氧化產物，還原劑的還原性大于還原產物，故氧化性：NaClO3＞C1O2，NaClO3和CH3OH反應時，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)根據甲醇和氯酸鈉的化學反應可知，生成7mol氣體，轉移6mol電子，若轉移的電子數目為0.3NA即0.3mol，則生成0.35mol氣體，氣體在標況下的體積為V=nVm=0.35×22.4L=7.84L；

(6)，ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍。