Question

I：氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO₄溶液和“另一物质”在40～50℃时反应可生成它。CuH不稳定、易分解、在氯气中能燃烧，与稀盐酸反应能生成气体；Cu⁺在酸性条件下发生的反应是2Cu⁺= Cu²⁺+Cu。根据以上信息回答：

（1）用CuSO₄溶液和“另一物质”制CuH的反应中,用氧化还原观点分析，这“另一物质”在反应中所起的作用是____________。

（2）写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式________________________。

（3）CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是______________,如果反应中生成了标准状况下22.4 L的气体,被还原的离子得电子的物质的量是__________。

II：用高效的二氧化氯(ClO₂)替代液氯进行消毒，可避免产生对人体健康有害的有机氯代物。

（1）工业上，ClO₂常用NaClO₃和Na₂SO₃溶液混合并加硫酸酸化后反应制得，则化学反应方程式为__________________________。

（2） 有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标，有效氯含量的定义：从HI中氧化出相同量的I₂所需Cl₂的质量与指定含氯消毒剂的质量之比，常用百分数表示。则ClO₂的有效氯含量是___________。

（3）某同学欲对用ClO₂消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定ClO₂全部转化为Cl^－)，他进行了如下实验：向30.00  mL水样中加几滴K₂CrO₄溶液作指示剂，用0.001 mol·L^－1 AgNO₃溶液滴定，当有砖红色Ag₂CrO₄沉淀出现时，达滴定终点，此时用去AgNO₃溶液12.12 mL。

①水样中Cl^－的物质的量浓度是__________。

②已知K_sp(AgCl)＝1.78×10^－10，K_sp(Ag₂CrO₄)＝2.00×10^－12。如在滴定终点时，测得溶液中CrO₄^2-的浓度是5.0×10^－3mol·L^－1。试计算此时溶液中Cl^－的浓度是_________。

Answer

Ⅰ：（1）还原剂（2）2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl（3）H2(1分)1.5mol

II：（1）2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2Na2SO4＋2ClO2↑＋H2O

（2）263%(或2.63)（3）①4.04×10－4mol·L－1②8.9×10－6mol·L－1

【解析】

试题分析：Ⅰ：（1）用CuSO4溶液和“另一物质可以”制CuH，由于在CuSO4中Cu元素的化合价是+2价，反应后变为CuI中的+1价，化合价降低，得到电子，CuSO4作氧化剂，则另一物质在该反应中要失去电子，作还原剂，表现还原性；

（2）CuH在氯气中燃烧产生CuCl2和HCl，反应的化学反应方程式是2CuH＋3Cl22CuCl2＋2HCl；

（3）CuH溶解在稀盐酸中发生氧化还原反应，产生CuCl2和氢气，反应的方程式是2CuH+2HCl=CuCl2+2H2↑+Cu，因此生成的气体是H2。如果反应中生成了标准状况下22.4 L的气体，即产生了1mol氢气，被还原的离子得电子的物质的量是1mol+0.5mol＝1.5mol；

II：（1）反应中亚硫酸钠是还原剂，硫酸钠是氧化产物，氯酸钠是氧化剂，二氧化氯是还原产物，反应的方程式为2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4=2Na2SO4＋2ClO2↑＋H2O；

（2）由Cl2+2HI=I2+2HCl、2ClO2+10HI=2HCl+5I2+4H2O可知，均生成5molI2时需要氯气、二氧化氯的物质的量比为5：2，所以ClO2的有效氯含量为（5×71 g·mol—1）/（2×67.5 g·mol—1）×100%=263%（或2.63）。

（3）①由Ag++Cl‑=AgCl↓可知，n（Cl-）=12.12×0.001L×0.001000mol•L-1=12.12×10-6mol，所以水样中c（Cl-）=12.12×10−6mol/30×10−3L=4.04×10-4 mol•L-1；

②当c（CrO42-）=5.0×10－3mol·L－1出现砖红色沉淀时，由Ksp（Ag2CrO4）和 c（CrO42-）=5.00×10-3，得c（Ag+）=mol/L=2.00×10-5 mol•L-1，所以c（Cl-）=1.78×10−10/2.00×10−5=8.90×10-6 mol•L-1。

【考点定位】考查氧化还原反应的有关知识以及溶度积常数的计算与应用。

【名师点睛】把握习题中的信息及发生的氧化还原反应、Ksp的计算为解答的关键，（3）为解答的难点。有关氧化还原反应需要明确，氧化还原反应是一类非常重要的化学反应，其特征是元素化合价的升高与降低，实质是电子转移。氧化还原反应的特征、实质、发生化学反应类型课概括为：“升、失、氧；降、得、还”。氧化剂得到电子，发生还原反应，还原剂失去电子，发生氧化反应；氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子知识相等。电子转移的方向与数目可以用单线桥法表示，也可以用双线桥法表示。单线桥法是表示不同元素在反应过程中的电子转移情况，箭头从反应物中的失去电子的元素指向反应物中获得电子的元素，在桥上注明电子转移数目；双线桥法是表示同一元素在反应前后的电子转移情况，箭头从反应物中某一元素指向生成物中同一元素，在桥上注明元素的化合价的升降、电子的得失及数目及反应类型。具有强氧化性的微粒与检验强还原性的微粒不能大量共存。离子方程式在书写时，要符合电子守恒、电荷守恒及原子守恒。