Question

20．KClO₃和濃鹽酸在一定溫度下反應會生成黃綠色的易爆物二氧化氯．其變化可表述為：
2KClO₃+4HCl（濃）--2KCl+2ClO₂↑+1Cl₂↑+2[H₂O]
（1）請完成該化學方程式并配平（未知物化學和系數(shù)填入框內）
（2）濃鹽酸在反應中顯示出來的性質是②（填寫編號，多選倒扣）．
①只有還原性          ②還原性和酸性    
③只有氧化性         ④氧化性和酸性
（3）產生0.1mol Cl₂，則轉移的電子的物質的量是為0.2mol．
（4）ClO₂具有很強的氧化性．因此，常被用作消毒劑，其消毒的效率（以單位質量得到的電子數(shù)表示）是Cl₂的2.5倍．

Answer 1

分析 （1）KClO₃中氯元素化合價由+5價降低為ClO₂中+4價，化合價降低1價；HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl₂中0價，化合價升高2價，化合價升降最小公倍數(shù)為2，故ClO₂系數(shù)為2，Cl₂系數(shù)為1；再結合元素守恒，可知未知物是水，配平各物質的系數(shù)；
（2）根據HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl₂中0價可知，HCl中氯元素被氧化，HCl在反應中還原劑與酸的作用，各中一半；
（3）反應中只有Cl₂是氧化產物，HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl₂中0價，據此計算轉移電子物質的量；
（4）1molCl₂可以獲得2mol電子，1molClO₂可以獲得電子5mol電子．

解答 解：（1）KClO₃中氯元素化合價由+5價降低為ClO₂中+4價，化合價降低1價；HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl₂中0價，化合價升高2價，化合價升降最小公倍數(shù)為2，故ClO₂系數(shù)為2，Cl₂系數(shù)為1；所以KClO₃系數(shù)為2，KCl系數(shù)為2，HCl系數(shù)為4，結合元素守恒，可知未知物是水，水的系數(shù)是2，故答案為：2、4、2、2、1、2H₂O；
（2）反應2KClO₃+4HCl（濃）=2KCl+Cl₂↑+2ClO₂↑+2H₂O中，HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl₂中0價可知，HCl中氯元素被氧化，HCl在反應中還原劑與酸的作用，各中一半，故選：②；
（3）反應中只有Cl₂是氧化產物，HCl中氯元素化合價由-1價升高為Cl₂中0價，所以產生0.1molCl₂，轉移的電子的物質的量為0.1mol×2=0.2mol，
故答案為：0.2mol；
（4）1molCl₂可以獲得2mol電子，1molClO₂可以獲得電子5mol電子，ClO₂消毒的效率是Cl₂的$\frac{5mol}{2mol}$=2.5倍，故答案為：2.5．

點評 本題考查氧化還原反應基本概念、配平、計算等，難度中等，判斷氧化產物、還原產物是關鍵，注意同種元素反應氧化還原反應價態(tài)歸中不交叉原則．