Question

【題目】ClO2是一種消毒、殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應制得ClO2：2KClO3+H2C2O4+H2SO4═2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O，試回答下列問題。

(1)該反應中還原劑的化學式是__________；被還原元素的元素符號是_________；

(2)試比較KClO3和CO2的氧化性強弱____________________________________；

(3)消毒時，ClO2還可以將水中的Fe2+、Mn2+等轉化成Fe(OH)3和MnO2等難溶物，此過程說明ClO2具有___________ (填“氧化”或“還原”)性；

(4)當轉移0.2mol電子時，生成的ClO2在標準狀況下的體積為_________________________ ；

(5)有下列6種物質(zhì)：Na2SO4、Na2SO3、K2SO4、I2、H2SO4、KIO3組成一個氧化還原反應，將這6種物質(zhì)分別填入下面對應的橫線上，并將該化學方程式配平。

________+________Na2SO3+________→________ +________ +________+_____H2O

Answer 1

【答案】H2C2O4 Cl KClO3﹥CO2 氧化 4.48L 2KIO3 5 H2SO4 5Na2SO4 K2SO4 I2 1

【解析】

(1)對于氧化還原反應的分析，主要從以下兩條線進行：

化合價降低→得電子→氧化劑→氧化性→被還原→還原產(chǎn)物→還原反應；

化合價升高→失電子→還原劑→還原性→被氧化→氧化產(chǎn)物→氧化反應。

(2)依據(jù)以下原理進行分析。氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。

(3)寫出反應方程式，從反應物中ClO2 中Cl的價態(tài)變化，確定其表現(xiàn)的性質(zhì)。

(4)從方程式中建立ClO2 與轉移電子數(shù)的關系式，然后進行求解。

(5)從氧化性由強制弱，還原性由強制弱，確定反應物與生成物。

(1)對于反應2KClO3+H2C2O4+H2SO4 ═ 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O，

KClO3中的Cl由+5價降低到+4價，H2C2O4中的C由+3價升高到+4價。該反應中還原劑是含有價態(tài)升高元素的反應物，其化學式是H2C2O4；被還原元素是反應物中含有價態(tài)降低的元素，其元素符號是Cl ；答案：H2C2O4；Cl；

(2)在此反應中，KClO3是氧化劑，CO2是氧化產(chǎn)物，氧化性是氧化劑大于氧化產(chǎn)物，所以氧化性：KClO3 ﹥ CO2；答案：KClO3 ﹥ CO2；

(3)消毒時，ClO2 還可以將水中的 Fe2+ 、 Mn2+ 等轉化成 Fe(OH)3 和MnO2 等難溶物，則ClO2 中Cl價態(tài)降低，此過程說明 ClO2 具有 氧化性；答案：氧化；

(4)根據(jù)價態(tài)變化，可建立以下關系式：KClO3——ClO2——e-，

當轉移 0.2mol 電子時，生成的ClO2為0.2mol，在標準狀況下的體積為；答案：4.48L；

(5)有下列6種物質(zhì)：Na2SO4、Na2SO3、K2SO4、I2、H2SO4、KIO3組成一個氧化還原反應，

從價態(tài)變化看，含價態(tài)變化元素的物質(zhì)為Na2SO3中的S(升高)和KIO3中的I(降低)、I2(升高)，但反應物中變價元素的價態(tài)應有升有降，所以KIO3中的I(降低)為反應物，I2(升高)為生成物，于是得出反應的關系式：KIO3+Na2SO3——Na2SO4+ I2，依據(jù)電子守恒配平，得關系式：2KIO3+5Na2SO3——5Na2SO4+ I2，再據(jù)質(zhì)量守恒配平，得到下列方程式：2KIO3+ 5Na2SO3+H2SO4=5Na2SO4 +K2SO4+ I2+ H2O。答案：2KIO3；5；H2SO4；5Na2SO4；K2SO4；I2；1。