Question

【题目】KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为： 2KClO3 ＋4HCl(浓)=2KCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。

（1）请分析该反应中电子转移的情况：(单线桥法表示)________________________。

（2）氧化剂与还原剂的物质的量之比是 ___________________

（3）若产生标况下22.4 L Cl2，则转移的电子的物质的量为________mol。

（4）实验室备用的浓盐酸质量分数为36.5%，密度为1.19 g·cm-3，为使用方便,请计算出该浓盐酸中HCl的物质的量浓度 mol·L-1。

（5）ClO2对污水中Fe2＋、Mn2＋、S2-和CN- 等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN- a mg/L，现用ClO2将CN - 氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为为 ，处理100 m3这种污水，至少需要ClO2 _______mol。

Answer 1

【答案】（1）；

（2）1:1；（3）2；（4）11.9；

（5）2ClO2 + 2CN- = N2 + 2CO2 + 2Cl-，50a/13 (或3.85a）。

【解析】

试题分析：（1）根据氧化还原反应中的价态归中规律判断元素化合价只靠拢不交叉，所以氯酸钾中的氯元素化合价由+5降到二氧化氯中的+4价，盐酸中的氯元素由-1价升到0价，该反应中电子转移的情况为。

（2）2mol氯酸钾中的氯元素化合价全部由+5降到二氧化氯中的+4价，作氧化剂，4molHCl中的氯元素的化合价只有2mol由-1价升到0价，作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比是1：1。

（3）标况下22.4 L Cl2的物质的量为1mol，根据（1）知转移的电子的物质的量为2mol。

（4）根据公式c=计算质量分数为36.5%，密度为1.19 g·cm-3的浓盐酸中HCl的物质的量浓度为（1000×1.19×36.5%）÷36.5=11.9mol·L-1。

（5）根据题意知ClO2将CN - 氧化生成二氧化碳和氮气，本身被还原为Cl－，利用化合价升降法配平，该反应的离子方程式为2ClO2 + 2CN- = N2 + 2CO2 + 2Cl- ，废水中CN- 的浓度为a mg/L，即为ag/m3，100 m3污水含CN－的质量为100ag，物质的量为100ag÷26g/mol=50a/13mol，根据反应方程式知至少需要ClO2 50a/13mol 。