Question

【題目】二氧化氯（ClO2）可以除去工業污水中的氰化物，反應的離子方程式為：2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-

完成下列填空：

（1）上述反應所涉及元素的原子半徑由大到小的順序是___；其中原子核外有兩個未成對電子的元素有___。請比較碳和氮元素非金屬性強弱___（用一個化學反應方程式表示）。

（2）二氧化氯還可以除去污水中的錳離子，請配平如下反應：___。

ClO2+MnSO4+H2O→MnO2↓+HCl+H2SO4

若反應中生成0.2molMnO2，則電子轉移___個。

（3）氯的另一種氧化物Cl2O每個原子都達到8電子穩定結構，它的電子式為___。

（4）另一種處理含氰化物污水的方法是電解法，分析判斷CN-是在___極上（選填編號：①陰；②陽）被反應成CO2和N2，判斷的依據是___。

Answer 1

【答案】Cl＞C＞N＞O C、O NaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑或Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑ 2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4 0.4NA或2.408×1023 ② CN-被氧化成CO2和N2是失電子，電解時陽極發生失電子的氧化過程

【解析】

(1)2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-反應中涉及的元素有Cl、O、C、N，根據原子半徑的變化規律分析判斷原子半徑的大小的順序；根據四種元素原子的電子排布式分析判斷原子核外有兩個未成對電子的元素。硝酸的酸性大于碳酸，能夠說明氮的非金屬性大于碳，據此分析解答；

(2)根據化合價升降守恒配平方程式結合氧化還原反應的規律計算；

(3)Cl2O每個原子都達到8電子穩定結構，則分子中存在兩個Cl-O共價鍵，據此分析書寫電子式；

(4)用電解法處理含氰化物污水，將CN-轉化為CO2和N2，根據化合價的變化結合電解原理分析解答。

(1)2ClO2+2CN-=2CO2↑+N2↑+2Cl-反應中涉及的元素有Cl、O、C、N，同一周期，自左而右，原子半徑逐漸減小，同一主族自上而下，原子半徑逐漸增大，原子半徑由大到小的順序為Cl＞C＞N＞O；四種元素原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p5、1s22s22p2、1s22s22p3、1s22s22p4，其中原子核外有兩個未成對電子的元素有C、O。氮的非金屬性大于碳，因為硝酸的酸性大于碳酸，NaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑或Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑，故答案為：Cl＞C＞N＞O；C、O；NaHCO3+HNO3=NaNO3+H2O+CO2↑或Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2↑；

(2)根據化合價升降守恒，ClO2+MnSO4+H2O→MnO2↓+HCl+H2SO4反應中Cl由+4價降低為-1價，降低5，Mn由+2價升高到+4價，升高2，最小公倍數為10，配平得2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4；若反應中生成0.2molMnO2，轉移0.4mol電子，數目為0.4NA或2.408×1023，故答案為：2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4；0.4NA或2.408×1023；

(3)氯的另一種氧化物Cl2O每個原子都達到8電子穩定結構，則分子中存在兩個Cl-O共價鍵，電子式為，故答案為：；

(4)用電解法處理含氰化物污水，將CN-轉化為CO2和N2，則CN-被氧化成CO2和N2，失去電子，電解時陽極發生失電子的氧化過程，因此CN-是在陽極上被氧化，故答案為：②；CN-被氧化成CO2和N2是失電子，電解時陽極發生失電子的氧化過程。