Question

2．KClO₃和濃鹽酸在一定溫度下反應(yīng)會(huì)生成綠黃色的易爆物二氧化氯．
2KClO₃+4HCl（濃）=2KCl+2ClO₂↑+1Cl₂↑+2H₂O
（1）請(qǐng)配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式并表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目．
（2）濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是B（填編號(hào)）．
①只有還原性②還原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性
（3）產(chǎn)生0.1mol Cl₂，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2mol．
（4）該反應(yīng)的離子方程式為2ClO₃^-+4H⁺+2Cl^-=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O．
（5）ClO₂具有很強(qiáng)的氧化性，因此，常被用作消毒劑，其消毒效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）是Cl₂的2.63倍．
（6）一定條件下，NO₂跟NH₃可以發(fā)生反應(yīng)生成N₂和H₂O，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比是4：3．若經(jīng)氧化得到的N₂比經(jīng)還原得到的N₂多2.8g，參加反應(yīng)的NO₂質(zhì)量是27.6，NH₃13.6g．

Answer 1

分析 （1）KClO₃中氯元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為ClO₂中+4價(jià)，化合價(jià)降低1價(jià)；HCl中氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)，化合價(jià)升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為2，故ClO₂系數(shù)為2，Cl₂系數(shù)為1；再結(jié)合元素守恒，可知未知物是水，配平各物質(zhì)的系數(shù)；
（2）根據(jù)HCl中氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)可知，HCl中氯元素被氧化，HCl在反應(yīng)中還原劑與酸的作用，各有一半；
（3）反應(yīng)中只有Cl₂是氧化產(chǎn)物，HCl中氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)，據(jù)此計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量．
（4）根據(jù)離子方程式的書寫方法來回答；
（5）1molCl₂可以獲得2mol電子，1molClO₂可以獲得電子5mol電子；
（6）反應(yīng)的方程式為：6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O，根據(jù)化合價(jià)的變化判斷電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，根據(jù)化學(xué)方程式以及經(jīng)還原得到的N₂比經(jīng)氧化得到的N₂多2.8g，利用差量法計(jì)算原反應(yīng)的NO₂的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）KClO₃中氯元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為ClO₂中+4價(jià)，化合價(jià)降低1價(jià)；HCl中氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)，化合價(jià)升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為2，故ClO₂系數(shù)為2，Cl₂系數(shù)為1；所以KClO₃系數(shù)為2，KCl系數(shù)為2，HCl系數(shù)為4，結(jié)合元素守恒，可知未知物是水，水的系數(shù)是2，其反應(yīng)方程式為：
2KClO₃+4HCl（濃）=2KCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O，電子轉(zhuǎn)移如下：
故答案為：2；4；2；2；1；2；；
（2）反應(yīng)2KClO₃+4HCl（濃）=2KCl+Cl₂↑+2ClO₂↑+2H₂O中，HCl中氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)可知，HCl中氯元素被氧化，HCl在反應(yīng)中還原劑與酸的作用，各有一半，
故選：B；
（3）反應(yīng)中只有Cl₂是氧化產(chǎn)物，HCl中氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)，所以產(chǎn)生0.1molCl₂，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.1mol×2=0.2mol，
故答案為：0.2mol；
（4）該反應(yīng)的離子方程式為2ClO₃^-+4H⁺+2Cl^-=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：2ClO₃^-+4H⁺+2Cl^-=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O；

（5）設(shè)質(zhì)量都是71g，氯氣得到的電子數(shù)為 $\frac{71g}{71g/mol}$×2×1=2mol，
ClO₂得到的電子數(shù)為 $\frac{71g}{67.5g/mol}$×1×5=$\frac{71}{13.5}$mol，
則ClO₂消毒的效率是Cl₂的倍數(shù)為 $\frac{\frac{71}{13.5}}{2}$≈2.63，
故答案為：2.63．
（6）反應(yīng)中NO₂中N元素的化合價(jià)由+1價(jià)降低到0價(jià)，得電子，NH₃中N元素的化合價(jià)由-3價(jià)升高到0價(jià)，失電子，氧化還原反應(yīng)氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目相等，則反應(yīng)的方程式為：6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O，6molNO₂參加反應(yīng)被還原生成3molN₂，8molNH₃被氧化生成4molN₂，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量等于物質(zhì)的量比，是4：3，
        6NO₂+8NH₃=12H₂O+7N₂ △m（氧化得到的N₂與還原得到的N₂的質(zhì)量差）
     6×46    8×17             28
m（NO₂）    m（NH₃）            2.8g
 m（NO₂）=$\frac{6×46×2.8g}{28}$=27.6 g，m（NH₃）=$\frac{8×17×2.8g}{28}$=13.6g，
故答案為：4：3；27.6；13.6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)基本概念、配平、計(jì)算等，難度中等，判斷氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物是關(guān)鍵，注意同種元素反應(yīng)氧化還原反應(yīng)價(jià)態(tài)歸中不交叉原則，難點(diǎn)是（5）題，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行計(jì)算．