Question

【題目】(1)二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全劑而且與Cl2相比不會產生對人體有潛在危害的有機氯代物。制備ClO2有下列兩種方法：

方法一：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O

方法二：2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

方法一

① 氧化劑 、氧化產物 、

②氧化劑與還原劑物質的量比 。

③用雙線橋法標明電子轉移的方向和數目

方法二

④被氧化的物質是 ________

⑤若反應中有0.1 mol電子轉移，則產生的ClO2氣體在標準狀況下的體積為________L；

(2)某無色透明溶液與金屬鋁反應放出H2，試判斷下列離子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、HCO3-、OH-、NO3-哪些能大量共存。

⑥當生成Al3+ 時，可能存在 _。

⑦當生成AlO2- 時，可能存在 _。

Answer 1

【答案】

(1)① NaClO3；Cl2；②1 :1；

③；④ H2O2；⑤ 2.24；

(2) ⑥Mg2+；⑦NO3-。

【解析】

試題分析：(1)①化合價升高元素Cl所在的反應物HCl是還原劑，對應產物Cl2是氧化產物；化合價降低Cl元素所在的反應物NaClO3是氧化劑，所在的產物ClO2是還原產物；故答案為：NaClO3； Cl2；

②化合價升高元素所在的反應物HCl是還原劑，4mol鹽酸參加反應，一半做還原劑，化合價降低Cl元素所在的反應物NaClO3是氧化劑，氧化劑與還原劑物質的量比是1：1，故答案為：1：1；

③反應2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O中，化合價升高元素Cl所在的反應物HCl，是還原劑，合價降低Cl元素所在的反應物NaClO3是氧化劑，化合價降低值=化合價升高值=轉移電子數=2，電子轉移如下：，故答案為：；

④化合價升高的元素是H2O2中的O元素在反應中被氧化，故答案為：H2O2；

⑤反應2NaClO3+H2O2+H2SO4═2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O中，有2mol電子轉移，則產生的ClO2氣體2mol，若反應中有0.1mol電子轉移，則產生的ClO2氣體0.1mol，在標準狀況下的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案為：2.24。

(2)溶液無色，則一定不存在Cu2+離子；與金屬鋁反應放出H2，該溶液為酸性或強堿性溶液。

⑥當生成Al3+時，說明溶液呈酸性，一定存在：H+，一定不存在：HCO3-、OH-，因在含HNO3的溶液中放入Al不生成H2，則一定不存在NO3-離子，酸性溶液中不存在HCO3-、OH-離子，根據溶液電荷守恒，則溶液中一定存在陰離子，即SO42-離子一定存在，而Ba2+、Ag+與SO42-離子生成難溶或微溶于水的沉淀，則一定不存在Ba2+、Ag+離子，則可能大量存在Mg2+，故答案為：Mg2+；

⑦當生成AlO2-時，說明溶液呈堿性，溶液中存在大量的OH-離子，與OH-離子反應的Mg2+、Cu2+、H+、Ag+、HCO3-離子不能大量存在，根據溶液電荷守恒，則溶液中一定存在陽離子，即Ba2+離子一定存在，而Ba2+與SO42-離子生成難溶于水的沉淀，則一定不存在SO42-離子，則一定大量存在OH-、Ba2+，可能存在NO3-，故答案為：NO3-。