Question

由于用氯气对饮用水消毒，会使水中的有机物发生氯化，生成有机含氯化合物于人体有害，世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO₂)。ClO₂极易爆炸，生产和使用时尽量用惰性气体稀释，避免光照、震动或加热。

(1)在ClO₂中，所有原子是否都满足8电子结构?______________(填“是”或“否”)。

(2)欧洲一些国家用NaClO₃氧化浓盐酸来制取ClO₂，同时有Cl₂生成，且Cl₂的体积为ClO₂的一半。这一反应的化学方程式是___________________________________。

(3)浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是_______________(填写编号)。

A．只有还原性                           B．还原性和酸性

C．只有氧化性                           D．氧化性和酸性

(4)若上述反应产生0.1molCl₂，转移电子的物质的量为_______________mol。

(5)ClO₂为高效低毒的消毒剂，其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl₂的_____________倍。

(6)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO₂)的柱内制得ClO₂，表示这一反应的化学方程式是_______________________________。和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是_______________________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)否 (2)2NaClO₃+4HCl＝2ClO₂+Cl₂+2NaCl+2H₂O  (3)B  (4)0.2 (5)2.63

(6) 2NaClO₂+Cl₂＝2NaCl+2ClO₂； 对环境的污染较小(生成的ClO₂中不含Cl₂杂质)

【解析】

试题分析：(1)在ClO₂中，氯原子和氧原子的化合价分别是＋4价和－2价，所以氧原子满足了8电子的稳定结构，但氯原子没有满足8电子的稳定结构。

（2）根据原子守恒可知，一定还有水和氯化钠生成，所以反应的化学方程式是2NaClO₃+4HCl＝2ClO₂+Cl₂+2NaCl+2H₂O。

（3）根据方程式可知，盐酸中氯元素的化合价从－1价升高到0价，失去电子，做还原剂。同时还有氯化钠生成，所以盐酸还起酸性的作用，即答案选B。

（4）生成物氯气中的氯原子全部来自于盐酸中的氯原子，所以每生成0.1mol氯气，转移电子的物质的量是0.1mol×2＝0.2mol。

（5）71g氯气的物质的量是1mol，在反应中得到2mol电子。而71g二氧化氯的物质的量是。由于氯元素的化合价是＋4价，所以在反应中得到5个电子，所以其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl₂的倍。

（6）根据原子守恒可知，另外一种生成物应该是氯化钠，所以反应的化学方程式是2NaClO₂+Cl₂＝2NaCl+2ClO₂；由于生成的ClO₂中不含Cl₂杂质，所以和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是对环境的污染较小。

考点：考查氯气性质、用途、方程式的书写、环境保护等

点评：本题是高考中的常见题型，试题难度较大，对学生的基础知识、思维能力、答题能力都提出了更高的要求。本题有利于巩固学生的基础知识，有利于培养学生运用知识解决实际问题的能力，有利于拓展学生的思维，开阔学生的思路，提高学生的学习效率。同时也有利于增强学生的环境保护意识，激发学生学习化学的兴趣和学习积极性。