Question

(1)二氧化氯(ClO₂)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全剂而且与Cl₂相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。制备ClO₂有下列两种方法：

方法一：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O

方法二：2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄=2ClO₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O

方法一

① 氧化剂              、氧化产物             、

②氧化剂与还原剂物质的量比                 。

③用双线桥法标明电子转移的方向和数目

方法二

④被氧化的物质是 ________

⑤若反应中有0.1 mol电子转移，则产生的ClO₂气体在标准状况下的体积为________L；

(2)某无色透明溶液与金属铝反应放出H₂，试判断下列离子：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、H⁺、Ag⁺、SO₄^2-、HCO₃^-、OH^-、NO₃^-哪些能大量共存。

⑥当生成Al³⁺ 时，可能存在                          _。

⑦当生成AlO₂^- 时，可能存在                          _。

Answer

(1)① NaClO3；Cl2；②1 :1；

③；④ H2O2；⑤ 2.24；

(2) ⑥Mg2+；⑦NO3-。

【解析】

试题分析：(1)①化合价升高元素Cl所在的反应物HCl是还原剂，对应产物Cl2是氧化产物；化合价降低Cl元素所在的反应物NaClO3是氧化剂，所在的产物ClO2是还原产物；故答案为：NaClO3； Cl2；

②化合价升高元素所在的反应物HCl是还原剂，4mol盐酸参加反应，一半做还原剂，化合价降低Cl元素所在的反应物NaClO3是氧化剂，氧化剂与还原剂物质的量比是1：1，故答案为：1：1；

③反应2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O中，化合价升高元素Cl所在的反应物HCl，是还原剂，合价降低Cl元素所在的反应物NaClO3是氧化剂，化合价降低值=化合价升高值=转移电子数=2，电子转移如下：，故答案为：；

④化合价升高的元素是H2O2中的O元素在反应中被氧化，故答案为：H2O2；

⑤反应2NaClO3+H2O2+H2SO4═2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O中，有2mol电子转移，则产生的ClO2气体2mol，若反应中有0.1mol电子转移，则产生的ClO2气体0.1mol，在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案为：2.24。

(2)溶液无色，则一定不存在Cu2+离子；与金属铝反应放出H2，该溶液为酸性或强碱性溶液。

⑥当生成Al3+时，说明溶液呈酸性，一定存在：H+，一定不存在：HCO3-、OH-，因在含HNO3的溶液中放入Al不生成H2，则一定不存在NO3-离子，酸性溶液中不存在HCO3-、OH-离子，根据溶液电荷守恒，则溶液中一定存在阴离子，即SO42-离子一定存在，而Ba2+、Ag+与SO42-离子生成难溶或微溶于水的沉淀，则一定不存在Ba2+、Ag+离子，则可能大量存在Mg2+，故答案为：Mg2+；

⑦当生成AlO2-时，说明溶液呈碱性，溶液中存在大量的OH-离子，与OH-离子反应的Mg2+、Cu2+、H+、Ag+、HCO3-离子不能大量存在，根据溶液电荷守恒，则溶液中一定存在阳离子，即Ba2+离子一定存在，而Ba2+与SO42-离子生成难溶于水的沉淀，则一定不存在SO42-离子，则一定大量存在OH-、Ba2+，可能存在NO3-，故答案为：NO3-。

考点：考查了氧化还原反应、离子共存的相关知识。