Question

5．用氯氣對飲用水消毒已有百年歷史．這種消毒方法會使飲用水中的有機(jī)物發(fā)生氯代反應(yīng)，生成有機(jī)含氯化合物，對人體有害，且氯氣本身也是一種有毒氣體．世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止用氯氣對飲用水消毒，建議推廣采用廣譜性高效消毒劑二氧化氯（ClO₂）．目前歐洲一些國家用NaClO₃氧化濃鹽酸來制取ClO₂，同時有Cl₂生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
2NaClO₃+4HCl=2NaCl+2ClO₂↑+1Cl₂↑+2H₂O．
（1）配平上述化學(xué)方程式．
（2）此反應(yīng)中氧化劑是NaClO₃，在反應(yīng)中鹽酸體現(xiàn)的性質(zhì)是還原性和酸性．
（3）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有4.48L氯氣生成時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4mol，被氧化的鹽酸的物質(zhì)的量為0.4mol．
（4）我國研制成功用氯氣氧化亞氯酸鈉（在氮氣保護(hù)下）制得ClO₂，表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaClO₂+Cl₂═2ClO₂↑+2A．已知A物質(zhì)是一種鹽，它的化學(xué)式為NaCl．這一方法的優(yōu)點是不產(chǎn)生有毒的氣，減小對環(huán)境的污染．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中，化合價升高數(shù)值=化合價降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)，據(jù)電子守恒來配平方程式；
（2）在氧化還原反應(yīng)中，得電子化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑，失電子化合價升高的反應(yīng)物是還原劑，還原劑對應(yīng)的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物；
（3）根據(jù)氯氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算；
（4）根據(jù)原子守恒確定產(chǎn)物，結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)物來分析優(yōu)點．

解答 解：（1）氧化還原反應(yīng)中，Cl化合價優(yōu)+5、+4、0、-1價，根據(jù)化合價不交叉的規(guī)律，+5價降為+4價，-1價升高為0價，化合價升高了2價，降低了1價，所以氯酸鈉前面是系數(shù)2，二氧化氯前邊系數(shù)是2，氯氣系數(shù)是1，根據(jù)Cl元素守恒，鹽酸系數(shù)是4，水前邊系數(shù)是2，
故答案為：2；4；2；2；1；2；
（2）該反應(yīng)中，氯酸鈉中氯元素的化合價由+5價變?yōu)?4價，氯化氫中氯元素的化合價由-1價變?yōu)?價，所以氯酸鈉是氧化劑，鹽酸是還原劑，鹽酸中氯元素部分化合價不變，生成氯化鈉，顯示酸性，部分失電子作還原劑，
故答案為：NaClO₃；還原性；酸性；
（3）根據(jù)氯氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得，反應(yīng)中生成1mol氯氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2mol，被氧化的鹽酸是2mol，有4.48L即0.2mol氯氣生成時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4mol，被氧化的鹽酸的物質(zhì)的量為0.4mol，
故答案為：0.4；0.4；
（4）化學(xué)方程式是2NaClO₂+Cl₂═2ClO₂↑+2A中，根據(jù)原子守恒，A的化學(xué)式為NaCl，該反應(yīng)中不產(chǎn)生有毒的氯氣，可以減小對環(huán)境的污染，
故答案為：NaCl；不產(chǎn)生有毒的氯氣，減小對環(huán)境的污染．

點評 本題考查了氧化還原反應(yīng)，明確元素化合價變化是解本題關(guān)鍵，注意知識的遷移應(yīng)用，難度不大．