Question

二氧化氯(ClO₂)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂，而且与Cl₂相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。制备ClO₂的方法有多种，其中一种方法的化学方程式如下：

2 NaClO₃ + H₂O₂ + H₂SO₄＝2 ClO₂↑+ O₂↑+Na₂SO₄ + 2 H₂O

(1)该反应的还原剂是              ，若反应中有0.1mol电子转移，则产生的ClO₂气体在标准状况下的体积为           L；

(2)用双线桥法在下面的反应式上标出电子转移的方向与数目。

2 NaClO₃ + H₂O₂ + H₂SO₄＝2 ClO₂↑+ O₂↑+ Na₂SO₄ + 2 H₂O(3)某温度下，将Cl₂通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO₃的混合液，经测定ClO^—与ClO₃^—的浓度之比为1:3，则Cl₂与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为                ；

Answer

(1)H2O2；2.24 ；

(2)；

(3)4：1

【解析】

试题分析：(1)2 NaClO3 + H2O2 + H2SO4＝2 ClO2↑+ O2↑+Na2SO4 + 2 H2O反应中，氯元素化合价由+5价变为+4价，被还原，NaClO3是氧化剂，氧元素化合价由-1价变为0价，被氧化，H2O2是还原剂，若反应中有0.1mol电子转移，则产生的ClO2的物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L，故答案为：H2O2；2.24；

(2)2 NaClO3 + H2O2 + H2SO4＝2 ClO2↑+ O2↑+ Na2SO4 + 2 H2O反应中NaClO3是氧化剂，H2O2是还原剂，分析如下：，故答案为：；

(3)Cl2和NaOH发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO、NaClO3时，Cl2既是氧化剂又是还原剂，如果混合溶液中c(ClO-)：c(ClO3-)=1：3，设c(ClO-)、c(ClO3-)的物质的量浓度分别是1mol/L、3mol/L，根据转移电子守恒计算c(NaCl)==16mol/L，所以被还原的Cl元素和被氧化的Cl元素就是生成KCl的氯元素和生成KClO、KClO3的Cl元素，溶液体积相等，所以被还原的Cl元素和被氧化的Cl元素的物质的量之比为16：(1+3)=4：1，故答案为：4：1。

【考点定位】考查氧化还原反应及其计算

【名师点晴】本题考查了氧化还原反应，侧重于还原剂的判断的考查。注意根据化合价的变化分析，物质起还原作用，则该物质作还原剂，其化合价要升高，在反应中失去电子，被氧化，发生氧化反应，得到的产物为氧化产物，可以用口诀：失高氧，低得还：失电子，化合价升高，被氧化(氧化反应)，还原剂；得电子，化合价降低，被还原(还原反应)，氧化剂。常运用守恒规律进行氧化还原反应的计算：氧化剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值 。