Question

14．氯酸是一種強(qiáng)酸，濃度超過40%時會發(fā)生分解，反應(yīng)可表示為：a HClO₃=bO₂↑+c Cl₂↑+d HClO₄+e H₂O．下列有關(guān)說法正確的是（　　）

• A． 由反應(yīng)可確定：氧化性HClO₄＞HClO₃
• B． 若化學(xué)計量數(shù)a=8，b=3，則該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10
• C． 若b確定，則化學(xué)方程式中其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)均能確定
• D． 若氯酸分解所得混合氣體，lmol混合氣體質(zhì)量為45g，則反應(yīng)方程式可表示為：3HClO₃=2O₂↑+Cl₂↑+HClO₄+H₂O

Answer 1

分析 A．氧化還原反應(yīng)中氧化性為：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；
B．從化合價變化的角度計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；
C．反應(yīng)中遵循原子守恒、電子守恒；
D．由氣體的物質(zhì)的量和質(zhì)量確定b、c，再結(jié)合氧化還原反應(yīng)中遵循原子、電子守恒分析．

解答 解：A．由題HClO₃既是氧化劑又是還原劑，HClO₄、O₂是氧化產(chǎn)物、Cl₂是還原產(chǎn)物，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物，則氧化性HClO₄＜HClO₃，故A錯誤；
B．若化學(xué)計量數(shù)a=8，b=3，化學(xué)反應(yīng)方程式為8HClO₃=3O₂↑+2 Cl₂↑+4 HClO₄+2H₂O，還原產(chǎn)物只有Cl₂，由HClO₃→Cl₂，Cl元素化合價由+5價降低為0價，故生成2molCl₂時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol×2×（5-0）=20mol，即該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為20e^-，故B錯誤；
C．根據(jù)Cl原子守恒故a=2c+d，根據(jù)H原子守恒有a=d+2e，則2c+d=d+2e，由電子守恒得2d+4b=c×2×（5-0），若b確定，仍有3個未知數(shù)，不能確定其它化學(xué)計量數(shù)，故C錯誤；
D．由1mol混合氣體質(zhì)量為45g，則n（Cl₂）+n（O₂）=1mol，n（Cl₂）×71g/mol+n（O₂）×32g/mol=45g，解得n（Cl₂）=$\frac{2}{3}$mol，n（O₂）=$\frac{1}{3}$mol，故n（Cl₂）：n（O₂）=2：1，令b=2c=2，則由電子守恒得d×（7-5）+b×4=c×2×（5-0），即d×（7-5）+2×4=1×2×（5-0），解得d=1，根據(jù)Cl原子守恒故a=2c+d=3，再根據(jù)H原子守恒有a=d+2e，故e=1，故該情況下反應(yīng)方程式為3HClO₃=2O₂↑+Cl₂↑+HClO₄+H₂O，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評 本題考查氧化還原反應(yīng)，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價為解答本題的關(guān)鍵，注意反應(yīng)中守恒法應(yīng)用及電子轉(zhuǎn)移計算方法，題目難度較大．