二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑,而且與Cl2相比不會產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機氯代物.制備ClO2有下列兩種方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+2Na2SO4+2H2O
(1)方法一的離子方程式為______.
(2)方法二中被氧化的物質(zhì)是______,若反應中有0.1mol電子轉(zhuǎn)移,則產(chǎn)生的ClO2氣體在標準狀況下的體積為______L.
(3)用方法二制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒,其主要原因是______.
解:(1)方法一中的反應只有鈉離子和一半的氯離子實際不參加反應,則離子反應為2ClO3-+4H++2Cl-=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,
故答案為:2ClO3-+4H++2Cl-=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O;
(2)2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+2Na2SO4+2H2O中,O元素的化合價升高,則H2O2為還原劑被氧化,Cl元素的化合價由+5價降低為+4價,轉(zhuǎn)移1個電子,反應中有0.1mol電子轉(zhuǎn)移,則產(chǎn)生的ClO2氣體在標準狀況下的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L,
故答案為:H2O2;2.24;
(3)因方法一制得的ClO2中含有Cl2,則用方法二制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒,故答案為:方法一制得的ClO2中含有Cl2.
分析:(1)方法一中的反應只有鈉離子和一半的氯離子實際不參加反應,以此書寫離子反應;
(2)2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+2Na2SO4+2H2O中,Cl元素的化合價降低,O元素的化合價升高;
(3)兩種方法相比較,方法一中生成有毒氣體氯氣.
點評:本題考查離子反應及氧化還原反應,明確離子反應的書寫方法及氧化還原反應中元素的化合價變化是解答的關鍵,題目難度不大.