Question

【題目】世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒，而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯。二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色，在生產(chǎn)和使用時必須盡量用稀有氣體進行稀釋，同時需要避免光照、震動或受熱。實驗室以電解法制備 ClO2 的流程如下：

（1）ClO2 中所有原子_____（填“是”或“不是”）都滿足 8 電子結(jié)構(gòu)。上圖所示方法制得的混合氣中雜質(zhì)氣體 B 能使石蕊試液顯藍色，除去該雜質(zhì)氣體可選用_____；

A．飽和食鹽水 B．堿石灰 C．濃硫酸 D．蒸餾水

（2）穩(wěn)定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開發(fā)的新型產(chǎn)品。下列說法正確的是_____；

A．二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理

B．應(yīng)用在食品工業(yè)中能有效地延長食品貯藏期

C．穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍

D．在工作區(qū)和成品儲藏室內(nèi)，要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測及警報裝置

（3）歐洲國家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備，但該方法缺點是產(chǎn)率低、產(chǎn)品難以分離， 還可能污染環(huán)境。寫出該方法發(fā)生的化學(xué)方程式_____；

（4）我國廣泛采用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉（NaClO2）反應(yīng)制備，化學(xué)方程式是______，此法相比歐洲方法的優(yōu)點是_____。

（5）科學(xué)家又研究出了一種新的制備方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液還原氯酸鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為_____，此法提高了生產(chǎn)及儲存、運輸?shù)陌踩�性，原因�?/span>_____。

Answer 1

【答案】 不是 C A、B、C、D 2NaClO3＋4HCl(濃) === 2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O 2NaClO2＋Cl2=== 2NaCl＋2ClO2 產(chǎn)率高，易于分離，沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品 H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4=== Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O 反應(yīng)過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用

【解析】NH4Cl溶液中加入鹽酸進行電解得到NCl3，結(jié)合N元素化合價升高，可知氫元素化合價降低，則生成的氣體A為H2，NCl3溶液中加入NaClO2溶液，得到ClO2與氣體B，氣體B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，則B為NH3。

(1)Cl最外層7個電子，只有1個單電子，O最外層6個電子，含2個單電子，則O原子不能滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物中雜質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍色，為氨氣，可選酸來除雜，只有C中濃硫酸符合，故答案為：不是；C；

(2)A．二氧化氯具有強的氧化性，二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理，代替氯氣，為“綠色”消毒劑，故A正確；B．二氧化氯能殺菌消毒，有效地延長食品貯藏期，故B正確；C．穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍，便于運輸和應(yīng)用，故C正確；D．二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，在工作區(qū)和成品儲藏室內(nèi)，要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測及警報裝，故D正確；故選：A、B、C、D；

(3)氯酸鈉氧化濃鹽酸生成二氧化氯、氯化鈉、水和氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaClO3+4HCl(濃)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O，故答案為：2NaClO3+4HCl(濃)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O；

(4)氯氣與固體亞氯酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化氯和氯化鈉，依據(jù)氧化還原反應(yīng)結(jié)合原子個數(shù)守恒，反應(yīng)的方程式：2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2；該法相比歐洲方法的優(yōu)點為安全性好，沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品，故答案為：2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2；安全性好，沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品；

(5)用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液還原氯酸鈉，反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化碳、二氧化氯、水，該反應(yīng)為H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，此法提高了生產(chǎn)及儲存、運輸?shù)陌踩�性，原因是反�?yīng)過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用，故答案為：H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O；反應(yīng)過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用。