Question

10．作為世界衛(wèi)生組織（WHO）推薦的A1級(jí)廣譜、安全高效消毒劑，二氧化氯（ClO₂）在水處
理領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用．與氯氣相比，它不但具有更顯著的殺菌能力，而且不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有潛在危害的有機(jī)氯代物．
（1）反應(yīng)時(shí)，ClO₂生成ClO₂^-、Cl^-的轉(zhuǎn)化率與溶液的pH的關(guān)系如圖所示．則pH=8時(shí)，ClO₂被還原為ClO₂^-．
（2）亞氯酸根離子（ClO₂^-）對(duì)人體不利．欲在弱堿性條件下將水中的ClO₂^-轉(zhuǎn)化為Cl^-除去，若該反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：NaClO₂、Fe（OH）₃、NaHCO₃、FeCl₂、NaCl、H₂O、CO₂．寫出、配平有關(guān)化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
（3）以下是ClO₂的兩種制備方法：
方法一：2NaClO₃+4HCl→2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O
方法二：2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄→2ClO₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O
①方法一，當(dāng)有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，參與反應(yīng)的還原劑為0.2 mol．
②方法二：該反應(yīng)中H₂O₂a（填序號(hào)）．
a．發(fā)生氧化反應(yīng)  b．僅做氧化劑  c．既被氧化又被還原  d．既未被氧化也未被還原
③用方法二制備的ClO₂更適合用于飲用水的消毒，其主要原因是方法二制備的ClO₂中不含Cl₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中的信息：當(dāng)pH=8時(shí)，ClO₂被還原為ClO₂^-的轉(zhuǎn)化率是100%．
（2）氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)，根據(jù)化合價(jià)的升降來(lái)判斷回答；
（3）①2NaClO₃+4HCl→2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O中4molHCl反應(yīng)時(shí)只有2mol被氧化，轉(zhuǎn)移2mol電子；
②反應(yīng)二中，H₂O₂中的O元素的化合價(jià)升高；
③兩種方法相比較，方法一中生成的氣體中含有氯氣．

解答 解：（1）根據(jù)圖中的信息：當(dāng)pH=8時(shí)，ClO₂被還原為ClO₂^-的轉(zhuǎn)化率是100%，
故答案為：ClO₂^-．
（2）在弱堿性條件下水中的ClO₂^-轉(zhuǎn)化為Cl^-，體現(xiàn)氧化性，該反應(yīng)體系中的物質(zhì)NaClO₂具有氧化性，F(xiàn)eCl₂具有還原性，反應(yīng)為：NaClO₂+NaHCO₃+4eCl₂+H₂O→4e（OH）₃+NaCl+CO₂↑，該氧化還原反應(yīng)中，Cl失電子，F(xiàn)e得到電子，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=4，NaClO₂+4FeCl₂+8NaHCO₃+2H₂O=4Fe（OH）₃↓+9NaCl+8CO₂↑，電子轉(zhuǎn)移表示為：，
故答案為：；
（3）①2NaClO₃+4HCl→2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O中4molHCl反應(yīng)時(shí)只有2mol被氧化，轉(zhuǎn)移2mol電子，所以當(dāng)有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，參與反應(yīng)的還原劑為為0.2mol；
故答案為：0.2；
②2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄→2ClO₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O中，H₂O₂中的O元素的化合價(jià)升高，所以H₂O₂只做還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)；
故答案為：a；
③因方法一制得的ClO₂中含有Cl₂，Cl₂可能生成有機(jī)氯代物，則用方法二制備的ClO₂更適合用于飲用水的消毒；
故答案為：方法二制備的ClO₂中不含Cl₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)、氯的化合物的性質(zhì)，題目難度中等，注意把握氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念以及電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．