Question

ClO₂（其中氧元素為-2價）是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑．實驗室中可通過以下反應(yīng)制得ClO₂：2KClO₃+H₂C₂O₄+H₂SO₄ 2ClO₂↑+K₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O（說明：H₂C₂O₄中氫元素化合價為+1，氧元素化合價為-2）
（1）H₂C₂O₄中碳元素化合價為______，ClO₂中氯元素化合價為______；
（2）該反應(yīng)中氧化劑是______，被氧化的元素是______；
（3）若有24.5g KClO₃參加反應(yīng)時，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為______；
（4）當(dāng)收集到標(biāo)況下氣體22.4L時，求參加反應(yīng)的H₂C₂O₄質(zhì)量．

Answer 1

解：（1）因H為+1價、O為-2價，由化合物中正負(fù)化合價的代數(shù)和為零，則H₂C₂O₄中碳元素化合價為=+3，
ClO₂中氯元素化合價為0-（-2）×2=+4，故答案為：+3；+4；
（2）在反應(yīng)2KClO₃+H₂C₂O₄+H₂SO₄ 2ClO₂↑+K₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O中，Cl元素的化合價由+5價降低為+4價，則KClO₃為氧化劑，
C元素的化合價由+3價升高到+4價，則C元素被氧化，故答案為：KClO₃；C；
（3）KClO₃的物質(zhì)的量為=0.2mol，反應(yīng)中Cl元素的化合價由+5價降低為+4價，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2×（5-4）×N_A=0.2N_A，故答案為：0.2N_A；
（4）標(biāo)況下22.4L氣體的物質(zhì)的量為=1mol，由反應(yīng)可知，生成等物質(zhì)的量的兩種氣體，則CO₂的物質(zhì)的量為0.5mol，由H₂C₂O₄～2CO₂，則參加反應(yīng)的
H₂C₂O₄的物質(zhì)的量為0.25mol，其質(zhì)量為0.25mol×90g/mol=22.5g，答：參加反應(yīng)的H₂C₂O₄質(zhì)量為22.5g．
分析：（1）根據(jù)H為+1價、O為-2價及化合物中正負(fù)化合價的代數(shù)和為零來分析；
（2）含元素化合價降低的物質(zhì)為氧化劑，含元素化合價升高的物質(zhì)為還原劑，還原劑在反應(yīng)中被氧化；
（3）利用n=計算KClO₃的物質(zhì)的量，再利用化合價變化來計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；
（4）利用n=計算氣體的物質(zhì)的量，二氧化碳的物質(zhì)的量為收集到氣體的物質(zhì)的量的一半，再利用化學(xué)反應(yīng)方程式來分析計算．
點評：本題考查氧化還原反應(yīng)，明確常見元素的化合價及反應(yīng)中元素的化合價變化是解答本題的關(guān)鍵，并學(xué)會利用反應(yīng)判斷氣體的物質(zhì)的量的關(guān)系及利用守恒法來解答即可．