Question

17．（1）KClO₃与浓盐酸发生反应：KClO₃+6HCl（浓）═KCl+3Cl₂↑+3H₂O，
该反应中被氧化的元素和被还原的元素的质量之比为5：1．
转移1mol电子时，产生标准状况下的Cl₂13.44 L．
（2）与Cl₂相比较，ClO₂处理水时被还原成Cl^-，不生成有机氯代物等有害物质．工业上用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO₂反应：NaClO₂+HCl→ClO₂↑+NaCl+H₂O
写出配平的化学方程式5NaClO₂+4HCl=4ClO₂↑+5NaCl+2H₂O．生成0.2mol ClO₂转移电子的物质的量为0.2 mol．
（3）取体积相同的KI、Na₂SO₃、FeBr₂溶液，分别通入足量氯气，当恰好完全反应时，三种溶液消耗氯气的物质的量相同，则KI、Na₂SO₃、FeBr₂溶液的物质的量浓度之比为6：3：2．如果向FeBr₂ 溶液中通入等物质的量的Cl₂，该反应的离子方程式为2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-．

Answer 1

分析 （1）在KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O的反应中，根据化合价不交叉的原则，KClO₃中+5价的氯元素降为0价，HCl中氯元素升为0价，氯化钾中的氯元素来自盐酸，所以KClO₃是氧化剂、部分HCl是还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化，据此分析解答；
（2）ClO₂处理水时，发生反应，NaClO₂→ClO₂，+3价的氯元素化合价升高到+4价，NaClO₂→NaCl，+3价的氯元素的化合价降低到-1价，由得失电子守恒分析；
（3）根据通入足量氯气，当反应恰好完全时，三种溶液消耗氯气的物质的量相同，则KI、Na₂SO₃、FeBr₂失去的电子数相等，又溶液的体积相同，则浓度之比等于物质的量之比；向FeBr₂ 溶液中通入等物质的量的Cl₂，先与亚铁离子反应，再与溴离子反应．

解答 解：（1）根据化合价不交叉的原则，在KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O的反应中，KClO₃中+5价的氯元素降为0价，该氯原子为被还原的氯原子，HCl中氯元素升为0价，该氯原子为被氧化的氯原子，氯化钾中的氯元素来自盐酸，则被氧化发生氧化反应的Cl为5，
所以KClO₃是氧化剂、部分HCl是还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化，被氧化和被还原的元素都是Cl元素，其质量之比等于其物质的量之比=5：1；
反应中转移5mol电子生成3mol氯气，则转移1mol电子时，产生标准状况下的Cl₂为0.6mol，其体积为13.44 L；
故答案为：5：1；13.44；
（2）ClO₂处理水时，发生反应，NaClO₂→ClO₂，+3价的氯元素化合价升高到+4价，NaClO₂→NaCl，+3价的氯元素的化合价降低到-1价，由得失电子守恒可知，方程式为5NaClO₂+4HCl=4ClO₂↑+5NaCl+2H₂O；生成4molClO₂，转移电子4mol，生成0.2mol ClO₂转移电子的物质的量为0.2mol；
故答案为：5NaClO₂+4HCl=4ClO₂↑+5NaCl+2H₂O；0.2；
（3）因KI、Na₂SO₃、FeBr₂溶液，分别通入足量氯气均发生氧化还原反应，且反应恰好完全时，三种溶液消耗氯气的物质的量相同，则KI、Na₂SO₃、FeBr₂失去的电子数相等，
设KI、Na₂SO₃、FeBr₂的物质的量分别为x、y、z，由失去的电子数相等可知，
x×（1-0）=y×（6-4）=z×（3-2）+z×2×（1-0），解得x：y：z=6：3：2；
向FeBr₂ 溶液中通入等物质的量的Cl₂，先与亚铁离子反应，再与溴离子反应，其反应方程式为：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-；
故答案为：6：3：2；2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂═2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-．

点评 本题考查了氧化还原反应，题目涉及氧化还原反应的计算、方程式的书写等，要求学生具有分析和解决问题的能力，明确元素化合价是解本题关键，题目难度中等．