Question

【题目】世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或受热。实验室以电解法制备 ClO2 的流程如下：

（1）ClO2 中所有原子_____（填“是”或“不是”）都满足 8 电子结构。上图所示方法制得的混合气中杂质气体 B 能使石蕊试液显蓝色，除去该杂质气体可选用_____；

A．饱和食盐水 B．碱石灰 C．浓硫酸 D．蒸馏水

（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品。下列说法正确的是_____；

A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理

B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期

C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围

D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置

（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备，但该方法缺点是产率低、产品难以分离， 还可能污染环境。写出该方法发生的化学方程式_____；

（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备，化学方程式是______，此法相比欧洲方法的优点是_____。

（5）科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为_____，此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是_____。

Answer 1

【答案】 不是 C A、B、C、D 2NaClO3＋4HCl(浓) === 2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O 2NaClO2＋Cl2=== 2NaCl＋2ClO2 产率高，易于分离，没有产生毒副产品 H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4=== Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O 反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用

【解析】NH4Cl溶液中加入盐酸进行电解得到NCl3，结合N元素化合价升高，可知氢元素化合价降低，则生成的气体A为H2，NCl3溶液中加入NaClO2溶液，得到ClO2与气体B，气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则B为NH3。

(1)Cl最外层7个电子，只有1个单电子，O最外层6个电子，含2个单电子，则O原子不能满足8电子稳定结构，产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，为氨气，可选酸来除杂，只有C中浓硫酸符合，故答案为：不是；C；

(2)A．二氧化氯具有强的氧化性，二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理，代替氯气，为“绿色”消毒剂，故A正确；B．二氧化氯能杀菌消毒，有效地延长食品贮藏期，故B正确；C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围，便于运输和应用，故C正确；D．二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装，故D正确；故选：A、B、C、D；

(3)氯酸钠氧化浓盐酸生成二氧化氯、氯化钠、水和氯气，反应的化学方程式：2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O，故答案为：2NaClO3+4HCl(浓)═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O；

(4)氯气与固体亚氯酸钠发生氧化还原反应生成二氧化氯和氯化钠，依据氧化还原反应结合原子个数守恒，反应的方程式：2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2；该法相比欧洲方法的优点为安全性好，没有产生毒副产品，故答案为：2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2；安全性好，没有产生毒副产品；

(5)用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠，反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水，该反应为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用，故答案为：H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O；反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用。