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氯酸钾和浓盐酸反应的化学方程式6HCl+KCI0=KCI+3H20+3CI2配平系数是正确的。 A. 正确 B. 错误

氯酸钾和浓盐酸反应的化学方程式6HCl+KCI0=KCI+3H20+3CI2配平系数是正确的。 A. 正确 B. 错误

我们先把反应方程式写出来分析。

反应物是氯酸钾(KClO₃)和浓盐酸(HCl)。
氯酸钾在酸性条件下与 HCl 反应,氯酸钾中的 Cl⁺⁵ 被还原为 Cl₂,同时 HCl 中的 Cl⁻ 被氧化为 Cl₂。

这是一个氯的歧化(归中)反应的特殊情况,因为氧化剂和还原剂是同种元素的不同价态,都生成 Cl₂。


1. 半反应配平(在酸性介质中)

① 还原半反应:

ClO3+6H++6eCl+3H2O\text{ClO}_3^- + 6H^+ + 6e^- \to \text{Cl}^- + 3H_2O

② 氧化半反应:

Cl12Cl2+1e\text{Cl}^- \to \frac{1}{2}\text{Cl}_2 + 1e^-

乘以 6 得:

6Cl3Cl2+6e6\text{Cl}^- \to 3\text{Cl}_2 + 6e^-

2. 半反应相加

ClO3+6H++6e+6ClCl+3H2O+3Cl2+6e\text{ClO}_3^- + 6H^+ + 6e^- + 6\text{Cl}^- \to \text{Cl}^- + 3H_2O + 3\text{Cl}_2 + 6e^-

消去电子,并且左、右都有 Cl⁻,右边 1 个 Cl⁻,左边 6 个 Cl⁻,最后产物 Cl⁻ 来自 KCl 中的氯(是来自 KClO₃ 还原得到的),而 HCl 提供的氯全部被氧化成 Cl₂。

实际上更严谨分析配平系数时,要把 Cl⁻ 的来源与去处分清:

来自 KClO₃ 的 Cl(+5)变为 -1 价,需要得 6 电子。

电子由 HCl 中的 Cl⁻(-1 价)失去变成 Cl₂(0 价)提供。
每个 Cl⁻ 失去 1 个电子生成 1/2 Cl₂,所以需要 6 个 Cl⁻ 被氧化,生成 3 Cl₂。

但总反应中氯酸钾也会生成 1 个 KCl,所以会提供 1 个 Cl⁻,这个 Cl⁻ 不会被氧化。而 HCl 除了提供 6 个被氧化的 Cl⁻ 之外,还要提供 6 个 H⁺ 参与反应(因为 ClO₃⁻ + 6H⁺ …)。

所以要消耗 6HCl 提供 H⁺ 以及 Cl⁻?实际上:
ClO₃⁻ + 6H⁺ → 产物,H⁺来自 HCl;
需要 6 个 HCl 提供 6H⁺ 和 6Cl⁻,但 6Cl⁻ 里,有 5 个被氧化成 Cl₂,还是全部被氧化?

重新计算:

设反应 KClO₃ + xHCl → KCl + yH₂O + zCl₂
Cl 原子数平衡:
左边来自 KClO₃ 的 Cl:1,来自 HCl 的 Cl:x。
右边来自 KCl 的 Cl:1,来自 Cl₂ 的 Cl:2z。
所以 1 + x = 1 + 2z → x = 2z … (1)

O 原子平衡:
左边 3 个 O,右边 y 个 O → 3 = y … (2)

H 原子平衡:
左边 x 个 H,右边 2y 个 H → x = 2y … (3)

由 (2)(3) 得 x = 6,再由 (1) 得 z = 3。

所以化学方程式为:

KClO3+6HClKCl+3H2O+3Cl2KClO_3 + 6HCl \to KCl + 3H_2O + 3Cl_2

3. 检查电子转移和电荷平衡
KClO₃ 中 Cl:+5 → KCl 中 Cl:-1,得 6e⁻。
6HCl 中 Cl 全部变为 3Cl₂(6 个 Cl 原子从 -1 到 0),失去 6e⁻。

电荷:左边:ClO₃⁻(1-)+ 6H⁺(6+)+ 6Cl⁻(6-)?注意 KClO₃ 和 HCl 在溶液中:KClO₃ → K⁺ + ClO₃⁻;HCl → H⁺ + Cl⁻。

反应物总电荷:K⁺ + ClO₃⁻ + 6H⁺ + 6Cl⁻ = (K⁺) + (ClO₃⁻ + 6H⁺ = 带正电?不如直接看净离子反应更清楚,不过已知配平系数正确。


给出的题干中的反应式是 6HCl + KClO₃ → KCl + 3H₂O + 3Cl₂,选项说“6HCl+KCI0=KCI+3H20+3CI2配平系数是正确的”,其化学式 KClO₃ 误写作“KCI0”,H₂O 写作“H20”,Cl₂ 写作“CI2”,这是书写不规范,但系数匹配我们配平结果。

因此系数是正确的。


答案:A. 正确

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