Question

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，而且與Cl₂相比不會產生對人體有潛在危害的有機氯代物。制備ClO₂有下列兩種方法：
方法一：2 NaClO₃₊4 HCl="2" ClO₂↑+ Cl₂↑+ 2 NaCl+2 H₂O
方法二：2 NaClO₃₊H₂O₂+H₂SO₄＝2 ClO₂↑+ O₂↑+Na₂SO₄₊2 H₂O
（1）方法一的離子方程式為         ；
（2）方法二中被氧化的物質是             ，若反應中有0.1mol電子轉移，則產生的ClO₂氣體在標準狀況下的體積為          L；在下面的化學式上標出電子轉移的方向和數目
2 NaClO₃₊H₂O₂+H₂SO₄＝2 ClO₂↑+ O₂↑+ Na₂SO₄₊2 H₂O
（3）某溫度下，將Cl₂通入NaOH溶液中，反應得到NaCl、NaClO、NaClO₃的混合液，經測定ClO^—與ClO₃^—的濃度之比為1：3，則Cl₂與NaOH溶液反應時被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質的量之比為               ；

Answer 1

（1）2ClO₃^-₊4 H⁺⁺2Cl^-="2" ClO₂↑+ Cl₂↑+ 2 H₂O
（2）H₂O₂，          2.24     
（3）4：1

試題分析：（1）根據是否是能溶于水的電解質，改寫可得離子方程式。
（2）方法二H₂O₂中O元素的化合價由-1價轉化為0，所以H₂O₂為還原劑被氧化；ClO₂與電子的對應關系為：ClO₂~e?，則V(ClO₂)=0.1mol×22.4L/mol=2.24L；H₂O₂中O失去2e?，NaClO₃中Cl得到2e?，可標出電子轉移。
（3）假設反應中生成了1mol NaClO和3mol NaClO₃，則有1×1mol+5×3mol=16mol電子發生轉移，由得失電子守恒知，必有16mol氯原子被還原，即被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質的量之比為16mol：（1mol+3mol）=4：1。