(2013•常德模拟)二氧化氯(ClO2)是一种可作消毒剂的黄绿色气体.请回答下列问题:

(2013•常德模拟)二氧化氯(ClO2)是一种可作消毒剂的黄绿色气体.请回答下列问题:
(1)已知2KClO3+H2C2O4+H2SO4═K2SO4+2ClO2↑+2H2O+2CO2↑,氧化剂与还原剂的物质的量之比是______,用二氧化硫还原氯酸钾也可制得二氧化氯,化学反应方程式为______;
(2)如图是电解饱和食盐水制ClO2的示意图,电解方程式为:2NaCl+6H2O
电解
.
2NaOH+5H2↑+2ClO2↑,向电解池两侧分别加入200mLNaCl饱和溶液和0.01mol/L的NaOH溶液,通电时A处产生的气体是______(填化学式),阴极的电极反应式是______,阴极产生224mL气体(标准状况)时停止电解,此时阴极区NaOH溶液的浓度是______mol/L(电解时溶液体积变化忽略不计);
(3)室温时将10mL氯化钙溶液与10mL电解后的阴极区溶液混合有沉淀产生,反应的离子方程式是______,原氯化钙溶液的浓度至少是______mol/L
(室温时KSP(Ca(OH)2)=4.5×10-6;溶液混合时体积变化忽略不计).
悠游人生 1年前 已收到1个回答 举报

sg59 幼苗

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解题思路:(1)依据化学方程式中元素化合价的变化分析,元素化合价升高的物质做还原剂,元素化合价降低的物质做氧化剂,依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平写出;
(2)由题意可知,氯离子放电生成ClO2,示意图分析可知A处气体是在阳极上生成,失电子发生氧化反应;在阴极发生2H++2e-=H2↑,通过阳离子交换膜的阳离子为+1价离子,根据n=
V
Vm
计算氢气的物质的量,根据电子转移守恒计算氢氧根离子的物质的量得到溶液浓度;
(3)氯化钙溶液,和电解得到的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化钙沉淀,据此写出离子方程式;根据溶度积常数计算所需钙离子浓度.

(1)2KClO3+H2C2O4+H2SO4═K2SO4+2ClO2↑+2H2O+2CO2↑,元素化合价升高的物质H2C2O4做还原剂,元素化合价降低的物质KClO3做氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比是2:1;用二氧化硫还原氯酸钾也可制得二氧化氯,依据原子守恒写出反应的化学方程式为:2KClO3+SO2=K2SO4+2ClO2↑;
故答案为:2:1;2KClO3+SO2=K2SO4+2ClO2↑;
(2)由题意可知,氯离子放电生成ClO2,示意图分析可知A处气体是在阳极上生成为ClO2,失电子发生氧化反应;在阴极发生2H++2e-=H2↑,通过阳离子交换膜的阳离子为+1价离子,阴极产生224mL气体(标准状况)时停止电解,此时阴极区NaOH溶液的浓度是,计算氢气的物质的量n=[V
Vm=
0.224L/22.4L/mol]=0.01mol,放电的氢离子物质的量为0.02mol,2H++2e-=H2↑,根据电子转移守恒计算氢氧根离子的物质的量,溶液中增多氢氧根离子物质的量为0.02mol,得到溶液浓度=[0.02mol/0.2L]=0.1mol/L;
故答案为:ClO2;2H++2e-=H2↑;0.1;
(3)室温时将10mL氯化钙溶液与10mL电解后的阴极区溶液混合有沉淀产生,反应的离子方程式是Ca2++2OH-=Ca(OH)2↓,依据室温时KSP(Ca(OH)2)=c(Ca2+)×c2(OH-)=4.5×10-6;等体积混合c(OH-)=0.05mol/L,得到c(Ca2+)×c2(OH-)=4.5×10-6,c(Ca2+)=
4.5×10−6
0.052=1.8×10-3mol/L,则原溶液中 钙离子浓度为3.6×10-3mol/L,
故答案为:Ca2++2OH-=Ca(OH)2↓;3.6×10-3mol/L.

点评:
本题考点: 电解原理;氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.

考点点评: 本题考查了氧化还原反应的概念分析和电子转移计算应用,电解原理分析是解题关键,掌握基础是关键,题目难度中等.

1年前

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