Question

【题目】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：

（1）NaClO2中Cl的化合价为_______。

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。

（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。

（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。（计算结果保留两位小数）

Answer 1

【答案】（1）+3价；（2）2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4；

（3）NaOH溶液 ；Na2CO3溶液 ；ClO2-（或NaClO2）；

（4）2:1； O2；

（5）1.57g。

【解析】

试题分析：（1）在NaClO2中Na为+1价，O为-2价，根据正负化合价的代数和为0，可得Cl的化合价为+3价。（2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化剂，还原产物为NaCl，根据电子守恒和原子守恒，此反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+ClO2↑。（3）食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+，可利用过量NaOH溶液除去Mg2+，利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+，向NaCl溶液加入ClO2，进行电解，阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑，反应产生Cl2， 阴极发生反应产生NaClO2，可见“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2；（4）根据图示可知：利用含有过氧化氢的NaOH溶液ClO2气体，产物为NaClO3，则此吸收反应中，氧化剂为ClO2，还原产物为NaClO2，还原剂是H2O2，氧化产物是O2，每1mol的H2O2转移2mol电子，反应方程式是：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1，该反应中氧化产物O2。（5）每1克NaClO2的物质的量为n（NaClO2）=1g÷90.5g/mol=mol，其获得电子的物质的量是n（e-）=mol×4=4/90.5mol，1molCl2获得电子的物质的量是2mol，根据电子转移数目相等，可知其相对于氯气的物质的量为n=mol×4÷2=mol，则氯气的质量为mol×71g/mol=1. 57g。