Question

与Cl₂相比较，ClO₂处理水时被还原成Cl^－，不生成有机氯代物等有害物质。工业上可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO₂，反应如下：

NaClO₂＋HCl→ClO₂↑＋NaCl＋H₂O(没有配平）

（1）配平方程式。

NaClO₂＋HCl—ClO₂↑＋NaCl＋H₂O

（2）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比_______________________。生成0.2 mol ClO₂转移电子的物质的量为________mol。

（3）ClO₂对污水中的Fe^2＋、Mn^2＋、S^2－和CN^－等有明显的去除效果。某污水中含CN^－ a mg·L^－1，现用ClO₂将CN^－氧化，只生成两种无毒气体。处理100 m³这种污水，至少需要ClO₂________mol。

Answer

（1）5NaClO2＋4HCl＝4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O

（2）1∶4 0.2 （3）(或3.85a）

【解析】

试题分析：（1）亚氯酸钠中氯元素的化合价从＋3价降低到－1价，得到4个电子，同时部分升高到＋4价失去1个电子，所以根据电子得失守恒可知反应的方程式为5NaClO2＋4HCl＝4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O；

（2）反应式亚氯酸钠既是氧化剂，也是还原剂，根据电子得失守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4；

（3）ClO2将CN－氧化，只生成两种无毒气体，气体是氮气和CO2，所以1molCN－失去5mol电子。1molClO2得到5mol电子，所以处理100 m3这种污水，至少需要ClO2的物质的量为。

【考点定位】考查氧化还原反应方程式配平以及有关判断和计算

【名师点晴】灵活应用电子得失守恒是解答的关键，得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下：n(氧化剂）×得电子原子数×原子降价数＝n(还原剂）×失电子原子数×原子升价数。利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。