
已知氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应的化学方程式为NaClO3+6HCl===NaCl+3Cl2↑+3H2O,则氧化产物和还原产物的质量比为( ) A. 6:1 B. 5:1 C. 3:1 D. 2:1
在氯酸钠与盐酸的反应中,氧化产物和还原产物均为氯气(Cl₂),但二者来自不同的氯元素价态变化。反应的本质是+5价氯(来自NaClO₃)与-1价氯(来自HCl)发生归中反应生成0价氯(Cl₂)。
氧化剂与还原产物:NaClO₃中Cl为+5价(氧化剂),每个Cl原子得到5个电子(+5→0),被还原为Cl₂中的0价氯。
还原剂与氧化产物:HCl中部分Cl为-1价(还原剂),每个Cl原子失去1个电子(-1→0),被氧化为Cl₂中的0价氯。
反应方程式中,6个HCl分子中,1个Cl⁻仅作为酸根形成NaCl(未变价),其余5个Cl⁻作为还原剂参与电子转移。
电子守恒:1个+5价Cl得到5个电子,需5个-1价Cl各失去1个电子(共失去5个电子),二者恰好守恒。
原子配比:被还原的+5价Cl(1个)与被氧化的-1价Cl(5个)共同生成Cl₂,共6个Cl原子形成3个Cl₂分子。其中,还原产物Cl₂含1个Cl原子(来自+5价Cl),氧化产物Cl₂含5个Cl原子(来自-1价Cl)。
由于氧化产物和还原产物均为Cl₂(摩尔质量相同),其质量比等于物质的量之比,即被氧化与被还原的Cl原子数之比 5:1。
答案:B. 5:1
思考:若反应中HCl不足量,产物可能会有ClO₂等其他价态氯氧化物,此时氧化产物与还原产物的比例会如何变化?