Question

【题目】ClO2是一种消毒、杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3+H2C2O4+H2SO4═2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O，试回答下列问题。

(1)该反应中还原剂的化学式是__________；被还原元素的元素符号是_________；

(2)试比较KClO3和CO2的氧化性强弱____________________________________；

(3)消毒时，ClO2还可以将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe(OH)3和MnO2等难溶物，此过程说明ClO2具有___________ (填“氧化”或“还原”)性；

(4)当转移0.2mol电子时，生成的ClO2在标准状况下的体积为_________________________ ；

(5)有下列6种物质：Na2SO4、Na2SO3、K2SO4、I2、H2SO4、KIO3组成一个氧化还原反应，将这6种物质分别填入下面对应的横线上，并将该化学方程式配平。

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

Answer 1

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

【解析】

(1)对于氧化还原反应的分析，主要从以下两条线进行：

化合价降低→得电子→氧化剂→氧化性→被还原→还原产物→还原反应；

化合价升高→失电子→还原剂→还原性→被氧化→氧化产物→氧化反应。

(2)依据以下原理进行分析。氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物。

(3)写出反应方程式，从反应物中ClO2 中Cl的价态变化，确定其表现的性质。

(4)从方程式中建立ClO2 与转移电子数的关系式，然后进行求解。

(5)从氧化性由强制弱，还原性由强制弱，确定反应物与生成物。

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

KClO3中的Cl由+5价降低到+4价，H2C2O4中的C由+3价升高到+4价。该反应中还原剂是含有价态升高元素的反应物，其化学式是H2C2O4；被还原元素是反应物中含有价态降低的元素，其元素符号是Cl ；答案：H2C2O4；Cl；

(2)在此反应中，KClO3是氧化剂，CO2是氧化产物，氧化性是氧化剂大于氧化产物，所以氧化性：KClO3 ﹥ CO2；答案：KClO3 ﹥ CO2；

(3)消毒时，ClO2 还可以将水中的 Fe2+ 、 Mn2+ 等转化成 Fe(OH)3 和MnO2 等难溶物，则ClO2 中Cl价态降低，此过程说明 ClO2 具有 氧化性；答案：氧化；

(4)根据价态变化，可建立以下关系式：KClO3——ClO2——e-，

当转移 0.2mol 电子时，生成的ClO2为0.2mol，在标准状况下的体积为；答案：4.48L；

(5)有下列6种物质：Na2SO4、Na2SO3、K2SO4、I2、H2SO4、KIO3组成一个氧化还原反应，

从价态变化看，含价态变化元素的物质为Na2SO3中的S(升高)和KIO3中的I(降低)、I2(升高)，但反应物中变价元素的价态应有升有降，所以KIO3中的I(降低)为反应物，I2(升高)为生成物，于是得出反应的关系式：KIO3+Na2SO3——Na2SO4+ I2，依据电子守恒配平，得关系式：2KIO3+5Na2SO3——5Na2SO4+ I2，再据质量守恒配平，得到下列方程式：2KIO3+ 5Na2SO3+H2SO4=5Na2SO4 +K2SO4+ I2+ H2O。答案：2KIO3；5；H2SO4；5Na2SO4；K2SO4；I2；1。