Question

16．用廣譜高效的二氧化氯（ClO₂）替代液氯進行消毒，可避免產生對人體健康有害的有機氯代物．
（1）二氧化氯（ClO₂）是目前國際上公認的第四代高效、無毒的廣譜消毒劑，它可由KClO₃在H₂SO₄存在下與Na₂SO₃反應制得．請寫出反應的離子方程式：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，反應的離子方程式為：HClO₂→ClO₂↑+H⁺+Cl^-+H₂O（未配平）．當1molHClO₂發(fā)生分解反應時，轉移的電子個數是0.8N_A．
（3）有效氯含量是含氯消毒劑的一個重要指標，有效氯含量的定義為：從HI中氧化出相同量的I₂所需Cl₂的質量與指定含氯消毒劑的質量之比，常用百分數表示．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，反應生成二氧化氯，硫酸鈉和水，結合原子守恒和電荷守恒配平書寫離子方程式；
（2）根據化合價變化來配平書寫離子方程式，依據方程式中定量關系計算轉移的電子數；
（3）由Cl₂ +2HI=I₂+2HCl、2ClO₂+10HI=2HCl+5I₂+4H₂O，結合從HI中氧化出相同量的I₂所需Cl₂的質量與指定含氯消毒劑的質量之比計算．

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，反應生成二氧化氯，硫酸鈉和水，發(fā)生反應的化學方程式為：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，反應物中Cl元素的化合價既升高又降低，配平得到離子方程式為：5HClO₂=4ClO₂↑+H⁺+Cl^-+2H₂O，反應中每5molHClO₂分解電子轉移總物質的量為4mol，當有1molHClO₂分解時，轉移的電子數為$\frac{4}{5}$×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時需要氯氣、二氧化氯的物質的量比為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%．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，把握習題中的信息及發(fā)生的氧化還原反應為解答的關鍵，側重學生分析能力及計算能力的考查，題目難度中等．