Question

16．用廣譜高效的二氧化氯（ClO₂）替代液氯進(jìn)行消毒，可避免產(chǎn)生對(duì)人體健康有害的有機(jī)氯代物．
（1）二氧化氯（ClO₂）是目前國(guó)際上公認(rèn)的第四代高效、無(wú)毒的廣譜消毒劑，它可由KClO₃在H₂SO₄存在下與Na₂SO₃反應(yīng)制得．請(qǐng)寫出反應(yīng)的離子方程式：2ClO₃^-+SO₃^2-+2H⁺+SO₄^2-═2ClO₂↑+2SO₄^2-+H₂O．
（2）漂白劑亞氯酸鈉（NaClO₂）在常溫黑暗處可保存一年，亞氯酸不穩(wěn)定可分解，反應(yīng)的離子方程式為：HClO₂→ClO₂↑+H⁺+Cl^-+H₂O（未配平）．當(dāng)1molHClO₂發(fā)生分解反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子個(gè)數(shù)是0.8N_A．
（3）有效氯含量是含氯消毒劑的一個(gè)重要指標(biāo)，有效氯含量的定義為：從HI中氧化出相同量的I₂所需Cl₂的質(zhì)量與指定含氯消毒劑的質(zhì)量之比，常用百分?jǐn)?shù)表示．則ClO₂的有效氯含量是263%．

Answer 1

分析 （1）KClO₃在H₂SO₄存在下與Na₂SO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)生成二氧化氯，硫酸鈉和水，結(jié)合原子守恒和電荷守恒配平書寫離子方程式；
（2）根據(jù)化合價(jià)變化來(lái)配平書寫離子方程式，依據(jù)方程式中定量關(guān)系計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；
（3）由Cl₂ +2HI=I₂+2HCl、2ClO₂+10HI=2HCl+5I₂+4H₂O，結(jié)合從HI中氧化出相同量的I₂所需Cl₂的質(zhì)量與指定含氯消毒劑的質(zhì)量之比計(jì)算．

解答 解：（1）由信息可知，KClO₃在H₂SO₄存在下與Na₂SO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)生成二氧化氯，硫酸鈉和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄═2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O，離子方程式為：2ClO₃^-+SO₃^2-+2H⁺+SO₄^2-═2ClO₂↑+2SO₄^2-+H₂O，
故答案為：2ClO₃^-+SO₃^2-+2H⁺+SO₄^2-═2ClO₂↑+2SO₄^2-+H₂O；
（2）由HClO₂→ClO₂↑+H⁺+Cl^-+H₂O可知，反應(yīng)物中Cl元素的化合價(jià)既升高又降低，配平得到離子方程式為：5HClO₂=4ClO₂↑+H⁺+Cl^-+2H₂O，反應(yīng)中每5molHClO₂分解電子轉(zhuǎn)移總物質(zhì)的量為4mol，當(dāng)有1molHClO₂分解時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為$\frac{4}{5}$×N_Amol^-1=0.8N_A，
故答案為：0.8N_A；
（3）由Cl₂ +2HI=I₂+2HCl、2ClO₂+10HI=2HCl+5I₂+4H₂O可知，均生成5molI₂時(shí)需要氯氣、二氧化氯的物質(zhì)的量比為5：2，所以ClO₂的有效氯含量為$\frac{5×71}{2×67.5}$×100%=263%，
故答案為：263%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，把握習(xí)題中的信息及發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重學(xué)生分析能力及計(jì)算能力的考查，題目難度中等．