Question

氯元素是中学化学中常见的重要非金属元素之一，氯元素的单质及其化合物在生产与生活中有着重要的用途，依据所学知识完成下列问题：

Ⅰ.实验室制备氯气的化学方程式是_____________________；多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收，其离子方程式为_________________

Ⅱ.常温下，二氧化氯(ClO₂)是一种黄绿色气体，具有强氧化性，已被联合国世界卫生组织(WHO)列为高效安全消毒剂。常温下，它可用氯酸钠固体与浓盐酸反应制备得到，还有 NaCl与C1₂生成。

(1)写出并配平该反应的化学方程式____________________。

(2)如果反应中生成标准状况下11.2L 氯气，则被氧化的 HCl的物质的量为_______，转移电子数为_________。

(3)二氧化氯可迅速氧化硫化物(其中还原产物中氯元素为负一价)，以除去水中硫化物产生的臭味。取适量ClO₂，通入到含有H₂S(二元弱酸)的水中，再向共中加入少量氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成。写出ClO₂与H₂S水溶液反应的离子方程式____________。

Answer

MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O 2NaClO3 + 4HCl(浓）= 2ClO2↑ + Cl2↑ + 2H2O + 2NaCl 1mol 6.02×1023或NA 5H2S + 8ClO2 + 4H2O = 5SO42－ + 8Cl－ + 18H+

【解析】

Ⅰ.(1)实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气；

Ⅱ.(1)氯酸钠具有强氧化性，浓盐酸具有还原性，氯酸钠固体与浓盐酸发生氧化还原反应生成二氧化氯、氯气、氯化钠和水；
(2)由方程式可得被氧化氯化氢、氯气和转移电子数目关系如下：2 HCl～Cl2↑～2e-，依据关系式计算即可；
(3)由题意可知，ClO2与H2S水溶液发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸。

Ⅰ.(1)实验室制取氯气的方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；氢氧化钠溶液吸收氯气生成次氯酸钠、氯化钠和水，离子方程式为：Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O；故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O；

Ⅱ. (1)氯酸钠具有强氧化性，浓盐酸具有还原性，氯酸钠固体与浓盐酸发生氧化还原反应生成二氧化氯、氯气、氯化钠和水，反应的化学方程式为2NaClO3 +4HCl(浓)=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl，故答案为：2NaClO3 +4HCl(浓)=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl；
(2)由方程式可得被氧化氯化氢、氯气和转移电子数目关系如下：2 HCl～Cl2↑～2e-，标准状况下，11.2L氯气的物质的量为0.5mol，则被氧化的氯化氢和转移电子的物质的量均为0.5mol×2=1mol，转移的电子数目为6.02×1023或NA，故答案为：1mol；6.02×1023或NA；
(3)由题意可知，ClO2与H2S水溶液发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平，反应的离子方程式为H2S+8ClO2 +4H2O=5SO42-+8Cl-+18H+，故答案为：H2S+8ClO2 +4H2O=5SO42-+8Cl-+18H+。