Question

【题目】二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。已知：工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应，遇水则生成次氯酸、氯气和氧气。

完成下列填空：

(1)将二氧化氯通入品红试液中，看到的现象是__；理由是__。

(2)请配平下列反应的化学方程式(CH3OH中H为+1价，O为-2价)：

___CH3OH+__NaClO3+__→__CO2↑+__C1O2↑+__Na2SO4+__□__

(3)该反应中，被氧化的元素是__。还原产物与氧化产物的物质的量之比是__。

(4)根据上述反应可推知__。

a.氧化性：C1O2＞NaClO3 b.氧化性：NaClO3＞CH3OH

c.还原性：CH3OH＞ClO2 d.还原性：CH3OH＞Na2SO4

(5)若转移的电子数目为0.3NA(NA为阿伏加德罗常数)，则反应产生气体(标准状况)为__升。

(6)消毒效率常以单位质量的消毒剂得到的电子数表示。ClO2的消毒效率是Cl2的__倍。

Answer 1

【答案】试液变成无色 二氧化氯与水反应生成的次氯酸具有漂白性 CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6C1O2↑+3Na2SO4+5H2O CH3OH中-2价的碳 6：1 bc 7.84 2.63

【解析】

(1)利用二氧化氯遇水则生成次氯酸、氯气和氧气，分析品红试液褪色的原因；

(2)根据化合价升降法，确定氧化剂，还原剂的系数，根据原子守恒配平各原子的系数；

(3)被氧化的元素是化合价升高的元素，找到氧化产物和还原产物，找到他们之间的关系；

(4)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物，还原剂的还原产物进行判断；

(5)找到转移的电子的物质的量和气体的物质的量关系；

(6)二氧化氯和氯气作为氧化剂，生成的产物是氯离子，根据单位质量的二氧化氯得到的电子数与单位质量的氯气得到的电子数的比值进行计算。

(1)二氧化氯与水反应生成的次氯酸具有漂白性，可以使品红褪色；

(2)根据元素守恒左边加入硫酸，右边加水，氧化剂是NaClO3，化合价从+5降低到+4价，化合价降低了1，CH3OH中碳元素的化合价从-2升高到+4价，化合价升高了6，根据氧化剂得电子的物质的量等于还原剂失电子的物质的量相等，配平氧化剂和还原剂的系数，根据元素守恒，配平其余物质，得到化学反应为： CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6C1O2↑+3Na2SO4+5H2O；

(3)该反应中，化合价升高的元素是CH3OH中-2价的碳，被氧化的元素是CH3OH中-2价的碳，还原产物是二氧化氯，氧化产物是二氧化碳，还原产物和氧化产物的物质的量之比是6：1；

(4)该反应中，氧化剂是NaClO3，还原剂是CH3OH，氧化产物是CO2，还原产物是C1O2，氧化剂的氧化性大于氧化产物，还原剂的还原性大于还原产物，故氧化性：NaClO3＞C1O2，NaClO3和CH3OH反应时，氧化剂是NaClO3，还原剂是CH3OH，说明氧化性：NaClO3＞CH3OH，还原性：CH3OH＞ClO2，答案选bc；

(5)根据甲醇和氯酸钠的化学反应可知，生成7mol气体，转移6mol电子，若转移的电子数目为0.3NA即0.3mol，则生成0.35mol气体，气体在标况下的体积为V=nVm=0.35×22.4L=7.84L；

(6)，ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍。