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(shí)驗(yàn)室可通過以下反應(yīng)制得：（已知H2C2O4中的碳為+3價(jià)）2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。試回答下列問題。

（1）該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物的化學(xué)式是___________；被還原的元素是___________。

（2）用雙線橋標(biāo)出上述反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況______。

2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O

（3）若反應(yīng)共產(chǎn)生了4.48L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_________mol，消耗還原劑的物質(zhì)的量為___________mol。

（4）標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8mL的ClO2氣體恰好能與50mL 0.1mol·L-1的Na2SO3溶液液完全反應(yīng)，生成Na2SO4，氯元素在產(chǎn)物中的化合價(jià)為___________；此過程說明ClO2具有____（填“氧化”或“還原”）性。

Answer 1

【答案】 CO2 Cl 0.1 0.05 氧化 -1

【解析】（1）反應(yīng)中碳元素化合價(jià)從+3價(jià)升高到+4價(jià)，失去電子，草酸是還原劑，CO2是該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物；氯元素化合價(jià)從+5價(jià)降低到+4價(jià)，得到電子，被還原的元素是Cl。（2）根據(jù)以上分析可知用雙線橋標(biāo)出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況為；（3）若反應(yīng)共產(chǎn)生了4.48L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），氣體的物質(zhì)的量是4.48L÷22.4L/mol＝0.2mol，根據(jù)方程式可知CO2是0.1mol，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol，消耗還原劑的物質(zhì)的量為0.1mol÷2＝0.05mol。（4）44.8mL的ClO2氣體的物質(zhì)的量是0.0448L÷22.4L/mol＝0.002mol。設(shè)氯元素在產(chǎn)物中的化合價(jià)為n，則根據(jù)電子得失守恒可知0.002mol×（4－n）＝0.05L×0.1mol/L×（6－4），解得n＝－1，即氯元素在產(chǎn)物中的化合價(jià)為－1價(jià)，氯元素化合價(jià)降低，得到電子，這說明ClO2具有氧化性。