Question

18．二氧化氯（ClO₂）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂，而且与Cl₂相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物．制备ClO₂有下列两种方法：
方法一：2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O
方法二：2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄═2ClO₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O
1方法一
（1）氧化剂NaClO₃、氧化产物Cl₂、
（2）氧化剂与还原剂物质的量比1：1．
（3）用双线桥法标明电子转移的方向和数目
2方法二
（4）被氧化的物质是H₂O₂
（5）若反应中有0.1mol电子转移，则产生的ClO₂气体在标准状况下的体积为2.24L．

Answer 1

分析 （1）化合价升高元素所在的反应物是还原剂，对应产物是氧化产物；化合价降低元素所在的反应物是氧化剂，所在的产物是还原产物；
（2）化合价升高元素所在的反应物是还原剂，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂；
（3）化合价降低值=化合价升高值=转移电子数；
（4）化合价升高元素在反应中被氧化；
（5）根据化学方程式转移电子的数目以及方程式的系数之间的关系来计算．

解答 解：（1）化合价升高元素Cl所在的反应物HCl是还原剂，对应产物Cl₂是氧化产物；化合价降低Cl元素所在的反应物NaClO₃是氧化剂，所在的产物ClO₂是还原产物；
故答案为：NaClO₃； Cl₂；
（2）化合价升高元素所在的反应物HCl是还原剂，4mol盐酸参加反应，一半做还原剂，化合价降低Cl元素所在的反应物NaClO₃是氧化剂，氧化剂与还原剂物质的量比是1：1，故答案为：1：1；
（3）反应2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O中，化合价升高元素Cl所在的反应物HCl，是还原剂，合价降低Cl元素所在的反应物NaClO₃是氧化剂，化合价降低值=化合价升高值=转移电子数=2，电子转移如下：，故答案为：；
（4）化合价升高的元素是H₂O₂中的O元素在反应中被氧化，故答案为：H₂O₂；
（5）反应2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄═2ClO₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O中，有2mol电子转移，则产生的ClO₂气体2mol，若反应中有0.1mol电子转移，则产生的ClO₂气体0.1mol，在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案为：2.24．

点评 本题考查学生氧化还原反应中的概念以及化合价升降和电子转移知识，难度中等，注意知识的归纳和梳理是关键．