Question

【题目】ClO2是一种消毒、杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得：（已知H2C2O4中的碳为+3价）2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。试回答下列问题。

（1）该反应中氧化产物的化学式是___________；被还原的元素是___________。

（2）用双线桥标出上述反应的电子转移情况______。

2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O

（3）若反应共产生了4.48L气体（标准状况），则反应转移电子的物质的量为_________mol，消耗还原剂的物质的量为___________mol。

（4）标准状况下44.8mL的ClO2气体恰好能与50mL 0.1mol·L-1的Na2SO3溶液液完全反应，生成Na2SO4，氯元素在产物中的化合价为___________；此过程说明ClO2具有____（填“氧化”或“还原”）性。

Answer 1

【答案】 CO2 Cl 0.1 0.05 氧化 -1

【解析】（1）反应中碳元素化合价从+3价升高到+4价，失去电子，草酸是还原剂，CO2是该反应中氧化产物；氯元素化合价从+5价降低到+4价，得到电子，被还原的元素是Cl。（2）根据以上分析可知用双线桥标出该反应的电子转移情况为；（3）若反应共产生了4.48L气体（标准状况），气体的物质的量是4.48L÷22.4L/mol＝0.2mol，根据方程式可知CO2是0.1mol，则反应转移电子的物质的量为0.1mol，消耗还原剂的物质的量为0.1mol÷2＝0.05mol。（4）44.8mL的ClO2气体的物质的量是0.0448L÷22.4L/mol＝0.002mol。设氯元素在产物中的化合价为n，则根据电子得失守恒可知0.002mol×（4－n）＝0.05L×0.1mol/L×（6－4），解得n＝－1，即氯元素在产物中的化合价为－1价，氯元素化合价降低，得到电子，这说明ClO2具有氧化性。