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10.Cl2与I2在一定条件下发生反应:Cl2+I2+H2O→HIO3+HCl,当把方程式配平后,氧化剂与还原剂之比为5:1.

分析 氧化还原反应中化合价升降一定相等,该反应中氯气为氧化剂,碘单质为还原剂,根据化合价变化列式计算氧化剂与还原剂的物质的量之比.

解答 解:反应Cl2+I2+H2O→HIO3+HCl中,Cl2中氯原子从而0价变为-1价被还原,Cl2为氧化剂,1mol氯气反应化合价降低2mol;
I2的化合价从0价变为HIO3中的+5价,化合价升高5价,HIO3为还原剂,1mol碘单质完全反应化合价升高5×1mol×2=10mol,
氧化还原反应中化合价升降相等,设氯气的物质的量为x、碘单质的物质的量为y,则2x=10y,整理可得:x:y=5:1,
所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1,
故答案为:5:1.

点评 本题考查了氧化还原反应,题目难度不大,明确氧化还原反应的特征为解答关键,注意掌握配平氧化还原反应的方法,试题侧重基础知识的考查,培养了学生的分析能力及灵活应用能力.

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(1)工业上利用H2S和乙烯反应合成乙硫醇的反应及可能发生的副反应如下:
主反应:C2H4(g)+H2S(g)═C2H5SH(g)△H1=a kJ•mol-1
副反应:2C2H4(g)+H2S(g)═C2H5SC2H5(g)△H2=b kJ•mol-1
请写出C2H5SH(g)在一定条件下直接转化为C2H5SC2H5(g)的热化学方程式2C2H5SH(g)=C2H5SC2H5(g)+H2S(g)△H=(b-2a) kJ•mol-1
(2)投料比n(C2H4):n(H2S)=1:3时,在240℃、1.8MPa下,催化剂甲和催化剂乙对合成乙硫醇的催化活性随MoO3负载量的变化如图所示(已知适量CoO的加入有助于MoO3在γ-Al2O3载体上的
分散.):

①工业上较宜选用的催化剂为催化剂乙,请说明你选择的理由,并推测工业上解决存在问题的方法:使用乙为催化剂,乙硫醇的选择性为100%,没有副产物,不必分离提纯;转化率较低,工业上可以通过循环使用来提高乙烯的利用率.
②若选用甲为催化剂,MoO3的适宜负载量为10wt%,当MoO3负载量(即质量分数)过低时,乙烯的转化率和乙硫醇的选择性均明显较低,原因为MoO3负载量低,在γ-Al2O3载体上过于分散,催化活性低.
③若选用乙为催化剂,当MoO3负载量为10wt%,若用平衡分压代替平衡浓度,主反应的平衡常数Kp=Kp=$\frac{\frac{0.682}{4-0.682}×1.8}{\frac{3-0.682}{4-0.682}×1.8×\frac{1-0.682}{4-0.682}×1.8}$=$\frac{0.682×3.318}{(3-0.682)×(1-0.682)×1.8}$.(带入数据列式即可,已知:分压=总压×物质的量分数)
④为了提高乙烯的转化率,工业上还可能采用的措施有适当提高H2S的比例,适当增加压强,及时分离出产物等(任写一种).
(3)乙硫醇可用于生产乙烷磺酰氯(C2H5SO2Cl).
①氯化法是以C2H5SO2Cl为介质,搅拌下C2H5SH、水、氯气在29℃左右反应制得.反应的化学方程式为C2H5SH+3Cl2+2H2O→C2H5SO2Cl+5HCl.
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