Question

16．二氧化氯（ClO₂）是國際上公認的安全、無毒的綠色消毒劑，對酸性污水中的Mn²⁺也有明顯的去除效果，其反應原理為：ClO₂+Mn²⁺→MnO₂↓+Cl^- （部分反應物和產物省略、未配平），下列有關該反應的說法正確的是（　�。�

• A． 工業(yè)上可用更為廉價的Cl₂來代替ClO₂
• B． 利用該原理處理含Mn²⁺的污水后溶液的pH升高
• C． 該反應中氧化產物和還原產物的物質的量之比為2：5
• D． 理論上處理含1mol Mn²⁺的污水，需要標準狀況下的ClO₂8.96L

Answer 1

分析 二氧化氯（ClO₂）對酸性污水中的Mn²⁺也有明顯的去除效果，其反應原理為：ClO₂+Mn²⁺→MnO₂↓+Cl^-，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒補全反應方程式為：
2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，其中ClO₂為氧化劑，生成2Cl^- 為還原產物，Mn²⁺為還原劑，生成MnO₂為氧化產物，據(jù)此分析解答．

解答 解：A．因為氯氣有毒并且氧化效果沒有ClO₂好，故A錯誤；
B．由2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，所以處理含Mn²⁺的污水后溶液的pH降低，故B錯誤；
C．由2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，其中ClO₂為氧化劑，生成2Cl^- 為還原產物，Mn²⁺為還原劑，生成5MnO₂為氧化產物，所以該反應中氧化產物和還原產物的物質的量之比為5：2，故C錯誤；
D．由2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O=5MnO₂↓+2Cl^-+12H⁺，則理論上處理含1mol Mn²⁺的污水，需要標準狀況下的ClO₂為$\frac{2}{5}$×22.4=8.96L，故D正確．
故選D．

點評 本題考查氧化還原反應，明確反應中的基本概念，并學會利用元素的化合價變化來分析補全氧化還原反應方程式以及氧化劑、還原劑等，難度不大．