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5. 二氧化氯($\ce{ClO_{2}}$)是一种高效、安全的消毒剂。
(1) 利用氯酸钠($\ce{NaClO_{3}}$)可制备$\ce{ClO_{2}}$，$\ce{NaClO_{3}}$中氯元素的化合价是
(2) 工业上生产$\ce{NaClO_{2}}$的化学方程式为$\ce{2X + 2NaCl\xlongequal{通电}Cl_{2}\uparrow + 2NaClO_{2}}$，则X的化学式为
(3) 在一定条件下，$\ce{ClO_{2}}$与氰化氢($\ce{HCN}$)反应(未配平)的微观示意图如下。
“$\ce{○⊗●}$”表示的物质的化学式为
(1) 利用氯酸钠($\ce{NaClO_{3}}$)可制备$\ce{ClO_{2}}$，$\ce{NaClO_{3}}$中氯元素的化合价是
+5
。(2) 工业上生产$\ce{NaClO_{2}}$的化学方程式为$\ce{2X + 2NaCl\xlongequal{通电}Cl_{2}\uparrow + 2NaClO_{2}}$，则X的化学式为
$\ce{ClO_{2}}$
；反应前后化合价发生改变的元素是Cl
。(3) 在一定条件下，$\ce{ClO_{2}}$与氰化氢($\ce{HCN}$)反应(未配平)的微观示意图如下。
“$\ce{○⊗●}$”表示的物质的化学式为
$\ce{HCN}$
，反应生成的$\ce{N_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$的质量比为7:22
。答案
(1) +5 (2) $\ce{ClO_{2}}$ Cl (3) $\ce{HCN}$ 7:22
解析
【分析】
本题包含三个化学问题，分别涉及化合价计算、质量守恒定律的应用及微观反应示意图的分析：
1. 计算$\ce{NaClO_{3}}$中氯元素化合价，需利用化合物中正负化合价代数和为0的规则；
2. 推导$\mathrm{X}$的化学式需依据质量守恒定律（反应前后原子种类、数目不变），分析化合价变化需对比反应前后各元素的化合价；
3. 分析微观示意图时，先确定各图形代表的原子，对应物质的化学式，再配平反应方程式计算质量比。
【解析】
(1) 化合物中各元素正负化合价代数和为0，已知$\ce{Na}$为$+1$价，$\ce{O}$为$-2$价，设$\ce{Cl}$的化合价为$x$，则：
$(+1) + x + (-2)×3 = 0$，解得$x=+5$；
(2) 根据质量守恒定律，反应前后原子数目和种类不变：
反应后原子总数：$\ce{Na}$：$2$，$\ce{Cl}$：$2$（来自$\ce{NaCl}$）+$2$（来自$\ce{Cl_{2}}$）=$4$，$\ce{O}$：$4$；
反应前已有$2$个$\ce{NaCl}$，含$\ce{Na}$：$2$，$\ce{Cl}$：$2$，因此$2$个$\mathrm{X}$分子需提供$\ce{Cl}$：$4-2=2$，$\ce{O}$：$4$，即每个$\mathrm{X}$含$1$个$\ce{Cl}$和$2$个$\ce{O}$，化学式为$\ce{ClO_{2}}$；
反应前：$\ce{NaCl}$中$\ce{Cl}$为$-1$价，$\ce{ClO_{2}}$中$\ce{Cl}$为$+4$价；反应后：$\ce{Cl_{2}}$中$\ce{Cl}$为$0$价，$\ce{NaClO_{2}}$中$\ce{Cl}$为$+3$价，$\ce{Na}$、$\ce{O}$化合价不变，故化合价改变的元素是$\ce{Cl}$；
(3) 由微观示意图可知，“$\ce{○}$”代表$\ce{H}$原子，“$\ce{⊗}$”代表$\ce{C}$原子，“$\ce{●}$”代表$\ce{N}$原子，因此“$\ce{○⊗●}$”对应的物质为$\ce{HCN}$；
反应的化学方程式配平后为：$\ce{2ClO_{2} + 2HCN = N_{2} + 2CO_{2} + 2HCl}$，生成$\ce{N_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$的质量比为：$(14×2):[2×(12+16×2)] = 28:88 = 7:22$；
【答案】
(1) $+5$；(2) $\ce{ClO_{2}}$；$\ce{Cl}$；(3) $\ce{HCN}$；$7:22$
【知识点】
化合价计算、质量守恒定律、微观反应示意图
【点评】
本题综合考查化学基础知识点，需熟练运用化合价规则、质量守恒定律，结合微观粒子的对应关系分析反应，题目难度适中，适合中等水平学生练习。
【难度系数】
0.5
本题包含三个化学问题，分别涉及化合价计算、质量守恒定律的应用及微观反应示意图的分析：
1. 计算$\ce{NaClO_{3}}$中氯元素化合价，需利用化合物中正负化合价代数和为0的规则；
2. 推导$\mathrm{X}$的化学式需依据质量守恒定律（反应前后原子种类、数目不变），分析化合价变化需对比反应前后各元素的化合价；
3. 分析微观示意图时，先确定各图形代表的原子，对应物质的化学式，再配平反应方程式计算质量比。
【解析】
(1) 化合物中各元素正负化合价代数和为0，已知$\ce{Na}$为$+1$价，$\ce{O}$为$-2$价，设$\ce{Cl}$的化合价为$x$，则：
$(+1) + x + (-2)×3 = 0$，解得$x=+5$；
(2) 根据质量守恒定律，反应前后原子数目和种类不变：
反应后原子总数：$\ce{Na}$：$2$，$\ce{Cl}$：$2$（来自$\ce{NaCl}$）+$2$（来自$\ce{Cl_{2}}$）=$4$，$\ce{O}$：$4$；
反应前已有$2$个$\ce{NaCl}$，含$\ce{Na}$：$2$，$\ce{Cl}$：$2$，因此$2$个$\mathrm{X}$分子需提供$\ce{Cl}$：$4-2=2$，$\ce{O}$：$4$，即每个$\mathrm{X}$含$1$个$\ce{Cl}$和$2$个$\ce{O}$，化学式为$\ce{ClO_{2}}$；
反应前：$\ce{NaCl}$中$\ce{Cl}$为$-1$价，$\ce{ClO_{2}}$中$\ce{Cl}$为$+4$价；反应后：$\ce{Cl_{2}}$中$\ce{Cl}$为$0$价，$\ce{NaClO_{2}}$中$\ce{Cl}$为$+3$价，$\ce{Na}$、$\ce{O}$化合价不变，故化合价改变的元素是$\ce{Cl}$；
(3) 由微观示意图可知，“$\ce{○}$”代表$\ce{H}$原子，“$\ce{⊗}$”代表$\ce{C}$原子，“$\ce{●}$”代表$\ce{N}$原子，因此“$\ce{○⊗●}$”对应的物质为$\ce{HCN}$；
反应的化学方程式配平后为：$\ce{2ClO_{2} + 2HCN = N_{2} + 2CO_{2} + 2HCl}$，生成$\ce{N_{2}}$与$\ce{CO_{2}}$的质量比为：$(14×2):[2×(12+16×2)] = 28:88 = 7:22$；
【答案】
(1) $+5$；(2) $\ce{ClO_{2}}$；$\ce{Cl}$；(3) $\ce{HCN}$；$7:22$
【知识点】
化合价计算、质量守恒定律、微观反应示意图
【点评】
本题综合考查化学基础知识点，需熟练运用化合价规则、质量守恒定律，结合微观粒子的对应关系分析反应，题目难度适中，适合中等水平学生练习。
【难度系数】
0.5
6. 自来水消毒过程中通常会发生化学反应，其反应的微观过程可用下图表示。
（“●”表示氯原子，“○”表示氧原子，“•”表示氢原子）
（1）请写出图1所示反应的化学方程式：
（2）图2所示反应的基本反应类型为
（3）上述物质中，属于单质的有
（4）D物质中氯元素的化合价为
（5）以图1为例分析，你能总结出的一条结论是
（“●”表示氯原子，“○”表示氧原子，“•”表示氢原子）
（1）请写出图1所示反应的化学方程式：
$\ce{H_{2}O + Cl_{2}=HCl + HClO}$
。（2）图2所示反应的基本反应类型为
分解反应
。（3）上述物质中，属于单质的有
$\ce{Cl_{2}、O_{2}}$
（填化学式）。（4）D物质中氯元素的化合价为
+1
。（5）以图1为例分析，你能总结出的一条结论是
化学反应中分子可分，原子不可分(合理即可)
。答案
(1) $\ce{H_{2}O + Cl_{2}=HCl + HClO}$ (2) 分解反应 (3) $\ce{Cl_{2}、O_{2}}$ (4) +1 (5) 化学反应中分子可分，原子不可分(合理即可)
解析
【分析】
根据题目给出的原子种类标识（“●”为氯原子，“○”为氧原子，“•”为氢原子），先识别图中各微观粒子对应的物质化学式；再结合化学方程式书写规则、反应类型定义、单质概念、化合价计算方法以及化学反应的微观本质，逐一解决问题。
【解析】
（1）图1中，A为$\ce{H_{2}O}$，B为$\ce{Cl_{2}}$，C为$\ce{HCl}$，D为$\ce{HClO}$，反应的化学方程式为：$\ce{H_{2}O + Cl_{2}=HCl + HClO}$；
（2）图2中，反应物只有$\ce{HClO}$一种物质，生成物为$\ce{HCl}$和$\ce{O_{2}}$两种物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应；
（3）单质是由同种元素组成的纯净物，题中物质里$\ce{Cl_{2}}$（仅含氯元素）、$\ce{O_{2}}$（仅含氧元素）属于单质；
（4）D为$\ce{HClO}$，设氯元素化合价为$x$，根据化合物中正负化合价代数和为0：$(+1) + x + (-2) = 0$，解得$x=+1$；
（5）从图1的微观变化可知，化学反应前后原子的种类、数目不变，分子在化学变化中可分，原子不可分（合理即可）。
【答案】
(1) $\ce{H_{2}O + Cl_{2}=HCl + HClO}$ (2) 分解反应 (3) $\ce{Cl_{2}、O_{2}}$ (4) +1 (5) 化学反应中分子可分，原子不可分(合理即可)
【知识点】
化学方程式书写、反应类型判断、化合价计算
【点评】
本题结合微观示意图考查化学核心知识，需准确识别物质构成，运用基础概念解题，是初中化学常见题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
根据题目给出的原子种类标识（“●”为氯原子，“○”为氧原子，“•”为氢原子），先识别图中各微观粒子对应的物质化学式；再结合化学方程式书写规则、反应类型定义、单质概念、化合价计算方法以及化学反应的微观本质，逐一解决问题。
【解析】
（1）图1中，A为$\ce{H_{2}O}$，B为$\ce{Cl_{2}}$，C为$\ce{HCl}$，D为$\ce{HClO}$，反应的化学方程式为：$\ce{H_{2}O + Cl_{2}=HCl + HClO}$；
（2）图2中，反应物只有$\ce{HClO}$一种物质，生成物为$\ce{HCl}$和$\ce{O_{2}}$两种物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应；
（3）单质是由同种元素组成的纯净物，题中物质里$\ce{Cl_{2}}$（仅含氯元素）、$\ce{O_{2}}$（仅含氧元素）属于单质；
（4）D为$\ce{HClO}$，设氯元素化合价为$x$，根据化合物中正负化合价代数和为0：$(+1) + x + (-2) = 0$，解得$x=+1$；
（5）从图1的微观变化可知，化学反应前后原子的种类、数目不变，分子在化学变化中可分，原子不可分（合理即可）。
【答案】
(1) $\ce{H_{2}O + Cl_{2}=HCl + HClO}$ (2) 分解反应 (3) $\ce{Cl_{2}、O_{2}}$ (4) +1 (5) 化学反应中分子可分，原子不可分(合理即可)
【知识点】
化学方程式书写、反应类型判断、化合价计算
【点评】
本题结合微观示意图考查化学核心知识，需准确识别物质构成，运用基础概念解题，是初中化学常见题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
