高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題能力提升練三 第一篇 專題通關(guān)攻略 專題一 基本概念 3 氧化還原反應(yīng)
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專題能力提升練 三 氧化還原反應(yīng) (建議用時:20分鐘) 一、選擇題 1.(2016衡陽一模)實驗室常用NaNO2和NH4Cl反應(yīng)制取N2。下列有關(guān)說法正確的是( ) A.NaNO2是還原劑 B.NH4Cl中N被還原 C.生成1 mol N2時轉(zhuǎn)移6 mol電子 D.氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶1 【解析】選D。A項,根據(jù)信息,在該反應(yīng)中NaNO2中的N化合價由+3價降低為N2的0價,得到電子,NaNO2作氧化劑,錯誤;B項,反應(yīng)中NH4Cl中N化合價由-3價升高為N2的0價,失去電子被氧化,錯誤;C項,根據(jù)電子守恒得:1/2NaNO2~1/2NH4Cl~N2,可知每產(chǎn)生1 mol N2,轉(zhuǎn)移3 mol電子,錯誤;D項,根據(jù)電子守恒可知,該反應(yīng)中氧化劑NaNO2和還原劑NH4Cl的物質(zhì)的量之比是1∶1,正確。 2.(2016冀州一模)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中反應(yīng)制得: ①3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO, 也可由SiCl4的蒸氣和NH3反應(yīng)制取: ②3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。 則下列敘述正確的是( ) A.反應(yīng)②屬于離子反應(yīng) B.若制取等量的Si3N4,則反應(yīng)①②轉(zhuǎn)移電子數(shù)目必然相等 C.反應(yīng)①的氧化劑是N2 D.反應(yīng)①中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1∶6 【解析】選C。A項,反應(yīng)②是固體之間的反應(yīng),不是離子反應(yīng),錯誤;B項,在反應(yīng)①中每產(chǎn)生1 mol Si3N4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是12 mol;反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng),沒有發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,錯誤;C項,在反應(yīng)①中,氮元素化合價由反應(yīng)前N2中0價變?yōu)榉磻?yīng)后Si3N4中的-3價,N2得到電子被還原,是氧化劑,正確;D項,在反應(yīng)①中Si3N4是還原產(chǎn)物,CO是氧化產(chǎn)物,CO與Si3N4物質(zhì)的量之比為6∶1,錯誤。 3.(2016大慶一模)含氮廢水在排入水體之前需進行脫氮處理以減緩水體富營養(yǎng)化。某化肥廠廢水中N的濃度為54 mgL-1,在微生物作用的條件下脫氮處理: ①N+O2——N+H++H2O(未配平) ②2N+O22N ③6N+5CH3OH+6H+3N2+5X+13H2O 下列說法中不正確的是( ) A.反應(yīng)①配平后,H2O的化學(xué)計量數(shù)為2 B.若反應(yīng)②有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則生成1 mol N C.反應(yīng)③中生成物X為C D.1 L廢水完全脫氮所需CH3OH的質(zhì)量為0.08 g 【解析】選C。反應(yīng)①配平后為2N+3O22N+4H++2H2O,H2O的化學(xué)計量數(shù)為2,故A正確;由反應(yīng)方程式可知,該反應(yīng)過程中N元素化合價從+3→+5,所以,若反應(yīng)②有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則生成1 mol N,故B正確;反應(yīng)③中生成物X為CO2,故C錯誤;依據(jù)廢水中N的濃度為54 mgL-1,可計算得出1 L廢水中含有N的物質(zhì)的量為0.003 mol,由氮原子守恒可知與甲醇反應(yīng)的N的物質(zhì)的量為0.003 mol,則消耗甲醇的物質(zhì)的量為0.002 5 mol,故完全脫氮所需CH3OH的質(zhì)量為0.08 g,故D正確。 4.(2016長春三模)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至過量,觀察到產(chǎn)生白色沉淀CuI,溶液變?yōu)樽厣?。再向反?yīng)后的混合物中不斷通入SO2氣體,溶液逐漸變成無色。下列分析正確的是( ) A.上述實驗條件下,物質(zhì)的氧化性:Cu2+> I2> SO2 B.通入SO2時,SO2與I2反應(yīng),I2作還原劑 C.通入SO2后溶液逐漸變成無色,體現(xiàn)了SO2的漂白性 D.滴加KI溶液,轉(zhuǎn)移2 mol e-時生成1 mol白色沉淀 【解析】選A。根據(jù)題中信息,CuSO4溶液與KI溶液反應(yīng)生成白色沉淀CuI,銅元素化合價降低,溶液變?yōu)樽厣f明有I2生成;通入SO2氣體溶液變無色,說明I2被還原,SO2體現(xiàn)還原性。A項,根據(jù)氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物可知,氧化性順序為Cu2+> I2> SO2,正確;SO2和I2的反應(yīng)中SO2作還原劑,I2作氧化劑,SO2表現(xiàn)還原性而不是漂白性,B、C錯誤;D項,CuSO4生成1 mol CuI白色沉淀轉(zhuǎn)移1 mol e-,轉(zhuǎn)移2 mol e-時產(chǎn)生2 mol CuI,錯誤。 【加固訓(xùn)練】 根據(jù)下表中信息,判斷下列敘述中正確的是( ) 序號 氧化劑 還原劑 其他反應(yīng)物 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物 ① Cl2 FeBr2 Cl- ② KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 Mn2+ ③ KClO3 濃鹽酸 Cl2 A.表中①組反應(yīng)可能有一種或兩種元素被氧化 B.氧化性強弱比較:KClO3>Fe3+>Cl2>Br2 C.表中②組反應(yīng)的離子方程式是2Mn+3H2O2+6H+2Mn2++4O2↑+6H2O D.表中③組反應(yīng)的還原產(chǎn)物是KCl,電子轉(zhuǎn)移數(shù)目是6e- 【解析】選A。Cl2與FeBr2反應(yīng),Cl2少量時只氧化Fe2+,Cl2足量時氧化Fe2+和Br-,A正確;氧化性的強弱順序為KClO3>Cl2>Br2>Fe3+,B錯誤;C項,反應(yīng)不符合得失電子守恒,錯誤;D項,③組反應(yīng)[KClO3+6HCl(濃)KCl+3Cl2↑+3H2O]的還原產(chǎn)物是Cl2,電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為5e-,錯誤。 二、非選擇題 5.(2016安慶二模)蘭尼鎳是一種帶有多孔結(jié)構(gòu)的由細小晶粒組成的鎳鋁合金,被廣泛用作有機物的氫化反應(yīng)的催化劑。以紅土鎳礦(主要成分為NiS、FeS和SiO2等)為原料制備蘭尼鎳的工藝流程如圖所示: (1)在形成Ni(CO)4的過程中,碳元素的化合價沒有變化,則Ni(CO)4中的Ni的化合價為________。 (2)已知紅土鎳礦煅燒后生成Ni2O3,而加壓酸浸后浸出液A中含有Ni2+,寫出有關(guān)鎳元素的加壓酸浸的化學(xué)反應(yīng)方程式______________。 (3)向浸出液A中通入H2S氣體,反應(yīng)的離子方程式是______________。 (4)“堿浸”的目的是使鎳產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu),從而增強對氫氣的強吸附性,此過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________。 【解析】(1)在形成Ni(CO)4的過程中,碳元素的化合價沒有變化,即Ni(CO)4中碳元素的化合價與CO中碳元素的化合價相同,都為+2價,則Ni的化合價為0。 (2)紅土鎳礦煅燒后生成Ni2O3,浸出液A中含有Ni2+,說明鎳元素被還原,參加反應(yīng)的硫酸中氧元素被氧化生成O2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律寫出鎳元素的加壓酸浸的化學(xué)反應(yīng)方程式2Ni2O3+4H2SO44NiSO4+O2↑+4H2O。 (3)浸出液A中含有Ni2+和少量Fe3+和H+,通入H2S后反應(yīng)為H2S+2Fe3+2Fe2++2H++S。 (4)“堿浸”的目的是使溶解合金中的鋁使鎳產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu),從而增強對氫氣的強吸附性,反應(yīng)為2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑。 答案:(1)0 (2)2Ni2O3+4H2SO44NiSO4+O2↑+4H2O (3)H2S+2Fe3+2Fe2++2H++S (4)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑ 6.(2016遵義一模)Ⅰ.某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì):O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過程:H2O2O2。 (1)該反應(yīng)中的還原劑是________。 (2)該反應(yīng)中,發(fā)生還原反應(yīng)的過程是____________→____________。 (3)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式,并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:____________。 (4)如反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子,則產(chǎn)生的氣體在標準狀況下體積為______________。 Ⅱ.高錳酸鉀在不同的條件下發(fā)生的反應(yīng)如下: Mn+5e-+8H+Mn2++4H2O① Mn+3e-+2H2OMnO2↓+4OH-② Mn+e-Mn(溶液綠色)③ (1)從上述三個半反應(yīng)中可以看出高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物受溶液的________影響。 (2)將SO2通入高錳酸鉀溶液中,發(fā)生還原反應(yīng)的離子反應(yīng)過程為_______________________________。 (3)將PbO2投入酸性MnSO4溶液中攪拌,溶液變?yōu)樽霞t色。下列說法正確的是________。 a.氧化性:PbO2>KMnO4 b.還原性:PbO2>KMnO4 c.該反應(yīng)可以用鹽酸酸化 (4)將高錳酸鉀逐滴加入硫化鉀溶液中發(fā)生如下反應(yīng),其中K2SO4和S的物質(zhì)的量之比為3∶2,完成下列化學(xué)方程式(橫線上填系數(shù),括號內(nèi)填物質(zhì)): ①________KMnO4+________K2S+______( )________ K2MnO4+________K2SO4+________S↓+______( )。 ②若生成6.4 g單質(zhì)硫,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。 【解析】Ⅰ.(1)由信息H2O2O2中可知,氧元素的化合價由-1價升高到0,則H2O2為還原劑。 (2)所含元素化合價降低的物質(zhì)為氧化劑,則鉻元素的化合價降低,即還原反應(yīng)的過程為H2CrO4Cr(OH)3。 (3)該反應(yīng)中氧元素失電子,鉻元素得到電子,2 mol H2CrO4反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為2 mol(6-3)=6 mol,故氧元素得到電子為6 mol,則該反應(yīng)的方程式及電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為 。 (4)由2H2CrO4+3H2O22Cr(OH)3+3O2↑+2H2O可知,生成3 mol氣體轉(zhuǎn)移6 mol電子,則轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子,則產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為3 mol=0.15 mol,其在標準狀況下體積為0.15 mol22.4 Lmol-1=3.36 L。 Ⅱ.(1)根據(jù)三個半反應(yīng)中可以看出Mn被還原的產(chǎn)物受溶液酸堿性的影響。 (2)SO2通入高錳酸鉀溶液中,SO2作還原劑,KMnO4作氧化劑(發(fā)生還原反應(yīng):MnMn2+)。 (3)PbO2投入酸性MnSO4溶液中攪拌,溶液變?yōu)樽霞t色(Mn2+被氧化生成了Mn),說明氧化性PbO2>KMnO4;由于鹽酸會被高錳酸鉀氧化,故該反應(yīng)不能用鹽酸酸化。 (4)①根據(jù)題意該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是K2SO4和S,根據(jù)“K2SO4和S的物質(zhì)的量之比為3∶2”即反應(yīng)中K2SO4和S的系數(shù)之比為3∶2,然后再根據(jù)得失電子守恒和原子守恒將其配平為28KMnO4+5K2S+24KOH28K2MnO4+3K2SO4+2S↓+12H2O。 ②根據(jù)上述配平的方程式可得單質(zhì)硫與轉(zhuǎn)移電子數(shù)之間的關(guān)系為“2S~28e-”,則生成6.4 g(0.2 mol)單質(zhì)硫,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.8 mol。 答案:Ⅰ.(1)H2O2 (2)H2CrO4 Cr(OH)3 (3) (4)3.36 L Ⅱ.(1)酸堿性 (2)Mn Mn2+ (3)a (4)①28 5 24 KOH 28 3 2 12 H2O ②2.8 mol (建議用時:25分鐘) 一、選擇題 1.酒駕嚴重危害公共安全。若司機酒后駕車,可通過對其呼出的氣體進行檢驗,所利用的化學(xué)反應(yīng)如下:2CrO3(紅色)+3C2H5OH+3H2SO4Cr2(SO4)3(綠色)+3CH3CHO+6H2O。關(guān)于該反應(yīng),下列敘述不正確的是( ) A.每1 mol CrO3發(fā)生氧化反應(yīng),轉(zhuǎn)移3 mol e- B.C2H5OH是還原劑 C.CrO3在反應(yīng)中表現(xiàn)氧化性 D.C2H5OH在反應(yīng)中失去電子 【解析】選A。根據(jù)已知反應(yīng)可知,反應(yīng)中Cr的化合價由+6價降低為+3價,C2H5OH中C由-2價升高為CH3CHO中的-1價。A項,每1 mol CrO3發(fā)生還原反應(yīng),轉(zhuǎn)移 3 mol e-,錯誤;C2H5OH在反應(yīng)中失電子,是還原劑,B、D正確;C項,CrO3在反應(yīng)中作氧化劑表現(xiàn)氧化性,正確。 【加固訓(xùn)練】 氰氨基化鈣是一種重要的化工原料,其制備的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCNCaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列說法正確的是( ) A.CO為氧化產(chǎn)物,H2為還原產(chǎn)物 B.CaCN2中含有非極性鍵 C.HCN既是氧化劑又是還原劑 D.每消耗10 g CaCO3生成2.24 L CO2 【解析】選C。分析CaCO3+2HCNCaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑可知:2HCN中的C為+2價,反應(yīng)后,一半的碳元素化合價升高到+4價(CaCN2中的C),氫元素從+1價降低到0價,故HCN既是氧化劑又是還原劑,CaCN2是氧化產(chǎn)物,H2是還原產(chǎn)物,A錯誤、C正確;C的結(jié)構(gòu)式為[NCN]2-,不含非極性鍵,B錯誤;未注明是否在標準狀況下,無法計算氣體體積,D錯誤。 2.R2在一定條件下可以把Mn2+氧化成Mn,若反應(yīng)中R2變?yōu)镽,又知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2,則n為( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【解析】選B。根據(jù)得失電子守恒,2 mol Mn2+2 mol Mn,共失25 mol= 10 mol e-,則5 mol R2得到10 mol即每1 mol R22 mol R應(yīng)得 2 mol e-,故可知R2中R的化合價為+7價,因此n=2。 3.用Pt極電解含有Ag+、Cu2+和X3+各0.1 mol的溶液,陰極析出固體物質(zhì)的質(zhì)量m(g)與回路中通過電子的物質(zhì)的量n(mol)關(guān)系如圖所示。則下列氧化性強弱的判斷正確的是( ) A.Ag+>X3+>Cu2+>H+>X2+ B.Ag+>Cu2+>X3+>H+>X2+ C.Cu2+> X3+>Ag+>X2+>H+ D.Cu2+>Ag+>X3+>H+>X2+ 【解析】選A。由圖象分析可知,實驗開始即析出固體,當有0.1 mol電子通過時,析出固體質(zhì)量達最大,證明此時析出的固體是Ag,此后,繼續(xù)有電子通過,不再有固體析出,說明X3+放電生成X2+,最后又有固體析出,則為銅。因此,氧化能力為Ag+>X3+>Cu2+;當電子超過0.4 mol時,固體質(zhì)量沒變,這說明陰極產(chǎn)生的是氫氣,即電解水,說明氧化能力H+>X2+,故氧化能力為Ag+>X3+>Cu2+>H+>X2+。 【加固訓(xùn)練】 NaClO2可用作造紙的漂白劑,它由H2O2+2ClO2+2NaOH2NaClO2+2H2O+O2制得,下列說法正確的是( ) A.H2O2是氧化劑,H2O2中的氧元素被還原 B.每生成1 mol O2轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為4 mol C.ClO2中的氯元素被氧化 D.ClO2是氧化劑,H2O2是還原劑 【解析】選D。A項,根據(jù)方程式可知,雙氧水中氧元素的化合價從-1價升高到0價,失去電子被氧化,雙氧水是還原劑,A錯誤;B項,雙氧水中氧元素的化合價從-1價升高到0價,因此每生成1 mol O2轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為2 mol,B錯誤;C項,ClO2中的氯元素化合價從+4價降低到+3價,得電子被還原,C錯誤;D項,根據(jù)以上分析可知,ClO2是氧化劑,H2O2是還原劑,D正確。 4.某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol Fe,充分反應(yīng)(已知N被還原為NO)。下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)后生成NO的體積為28 L B.所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶1 C.所得溶液中c(N)=2.75 molL-1 D.所得溶液中的溶質(zhì)只有FeSO4 【解析】選B。反應(yīng)前n(N)=4 mol,n(H+)=5 mol,n(Fe)=1.5 mol。先發(fā)生反應(yīng):N+4H++FeNO↑+Fe3++2H2O,Fe和N過量,H+全部反應(yīng),故消耗的N為1.25 mol,生成的n(NO)=1.25 mol,n(Fe3+)=1.25 mol,剩余0.25 mol Fe繼續(xù)發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Fe3Fe2+。消耗Fe3+0.5 mol,剩余的Fe3+為1.25 mol- 0.5 mol=0.75 mol,該反應(yīng)生成0.75 mol Fe2+。選項A沒有指明NO氣體是否處于標準狀況,A錯誤;最終溶液中Fe3+與Fe2+物質(zhì)的量相同,且共存于同一溶液中,故其濃度之比為1∶1,B正確;因第一個反應(yīng)消耗1.25 mol N,即剩余 4 mol-1.25 mol=2.75 mol N,但題中沒有給出溶液的體積,故不能計算溶液中離子的濃度,C錯誤;由上述分析可知所得溶液中的溶質(zhì)有硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鉀、硝酸鉀等,D錯誤。 【加固訓(xùn)練】 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中c(S)+c(N)=2.5 molL-1。取200 mL該混合酸,則能溶解銅的最大質(zhì)量為( ) A.12.8 g B.19.2 g C.32.0 g D.38.4 g 【解析】選B。反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O,要使溶解的銅的質(zhì)量最大,需要n(H+)∶n(N)=8∶2,硝酸全部作氧化劑參與反應(yīng);假設(shè)硫酸的物質(zhì)的量濃度為x,則硝酸的物質(zhì)的量濃度為(2.5-x),則c(H+)= 2x+2.5-x=2.5+x,c(N)=2.5-x,則(2.5+x)∶(2.5-x)=8∶2 解得x= 1.5 molL-1,則n(N)=10.2 mol=0.2 mol,溶解的銅的物質(zhì)的量為0.3 mol,質(zhì)量為0.3 mol64 gmol-1=19.2 g。 二、非選擇題 5.鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)是無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑,由鉬精礦(主要成分是MoS2,含少量PbS等)制備鉬酸鈉晶體的部分流程如圖所示: (1)Na2MoO42H2O中鉬元素的化合價為________。 (2)焙燒時為了使鉬精礦充分反應(yīng),可采取的措施是________(答出一條即可)。 (3)焙燒過程中鉬精礦發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為MoS2+O2MoO3+SO2(未配平),該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_____________ (填化學(xué)式);當生成1 mol SO2時,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為________mol。 (4)堿浸時,MoO3與Na2CO3溶液反應(yīng)的離子方程式為_______________。 (5)過濾后的堿浸液結(jié)晶前需加入Ba(OH)2固體以除去S。當BaMoO4開始沉淀時,S的去除率為97.5%,已知:堿浸液中c(Mo)=0.40 molL-1,c(S)= 0.040 molL-1,Ksp(BaSO4)=1.010-10,則Ksp(BaMoO4)=________[加入Ba(OH)2固體引起的溶液體積變化可忽略]。 【解析】(1)根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和等于0,在Na2MoO42H2O中,鈉元素顯+1價,氧元素顯-2價,設(shè)鉬元素的化合價是x,根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零,可知鉬酸鈉(Na2MoO42H2O)中鉬元素的化合價:(+1)2+x+(-2)4=0,則x=+6;(2)焙燒時為了使鉬精礦充分反應(yīng),由于鉬精礦是固體,所以可采取的措施是將礦石粉碎,也可以通過增加空氣的進入量或采用逆流原理等提高反應(yīng)速率;(3)焙燒過程中鉬精礦發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為MoS2+O2MoO3+SO2(未配平),該反應(yīng)中MoS2的組成元素Mo、S失去電子被氧化,氧化產(chǎn)物是MoO3、SO2;焙燒時反應(yīng)方程式是2MoS2+7O22MoO3+4SO2,當生成1 mol SO2時,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為7 mol;(4)堿性條件下,MoO3和Na2CO3溶液反應(yīng)生成二氧化碳和鉬酸鈉,離子方程式為MoO3+CMo+CO2↑;(5)當BaMoO4開始沉淀時,S的去除率為97.5%,Ksp(BaSO4)=1.010-10,由于c(S)=0.040 molL-1,則反應(yīng)后溶液中剩余S的濃度是c(S)= 0.040 molL-1(1-97.5%)=0.001 molL-1,溶液中Ba2+的濃度是c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)c(S)=1.010-100.001 molL-1=1.010-7molL-1;所以Ksp(BaMoO4)=c(Ba2+)c(Mo)=1.010-7molL-10.40 molL-1=4.010-8。 答案:(1)+6 (2)將礦石粉碎(或增加空氣的進入量或采用逆流原理等) (3)MoO3、SO2 7 (4)MoO3+CMo+CO2↑ (5)4.010-8 6.二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。 (1)氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。 ①用于電解的食鹽水除雜提純。 ②該法工藝原理示意圖如下。 其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生成ClO2。工藝中可以利用的單質(zhì)有________(填化學(xué)式),發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為______________。 (2)纖維素還原法制ClO2是一種新方法,其原理是纖維素水解得到的最終產(chǎn)物D與NaClO3反應(yīng)生成ClO2。完成反應(yīng)的化學(xué)方程式:□D+24NaClO3+12H2SO4 □ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□________。 (3)ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的CN-氧化為無毒的物質(zhì),自身被還原為Cl-。處理含CN-量相同的電鍍廢水,所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的________倍。 【解析】(1)在特定條件下電解食鹽水,除了生成NaClO3外還有H2生成;根據(jù)題中信息,NaClO3與鹽酸反應(yīng)生成ClO2,再根據(jù)電子守恒和圖示信息可知,ClO2發(fā)生器中還有Cl2生成,寫出方程式2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。 (2)纖維素水解得到的最終產(chǎn)物D應(yīng)為葡萄糖(C6H12O6),生成物可利用原子守恒推知,然后配平即可。 (3)處理相同量的CN-,Cl2和ClO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)應(yīng)相同。1 mol Cl22Cl-轉(zhuǎn)移 2 mol e-,1 mol ClO2Cl-轉(zhuǎn)移5 mol e-,則轉(zhuǎn)移相同量的電子時Cl2與ClO2的物質(zhì)的量之比為5∶2。 答案:(1)H2、Cl2 2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O (3)2.5- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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