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,为除去杂质Ca2+和SO42-,要加入的除杂试剂顺序为_________、________。“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】+32NaClO3+SO2+H2SO4== 2ClO2+2NaHSO4BaCl2溶液Na2CO3溶液NaClO22∶1O21.57g

【解析】

本题发生以下反应：NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，此反应的化学方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4== 2ClO2+2NaHSO4；“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2；

“尾气吸收”反应为2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2↑+2H2O ，以此分析解答。

（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。

因此，本题正确答案是：+3；

（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，回收产物为NaHSO4，说明生成硫酸氢钠，且产生ClO2，根据电子守恒可知，此反应的化学方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4== 2ClO2+2NaHSO4，

因此，本题正确答案是：2NaClO3+SO2+H2SO4== 2ClO2+2NaHSO4；

（3）食盐溶液中混有Ca2+和SO42-，可以利用过量BaCl2溶液除去SO42-；利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+及过量的Ba2+；由图可知“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2，

因此，本题正确答案是：BaCl2溶液；Na2CO3溶液；NaClO2；

（4）“尾气吸收”反应2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2↑+2H2O中ClO2为氧化剂，还原产物为NaClO2，化合价从+4价降为+3价，H2O2为还原剂，氧化产物为O2，每摩尔H2O2得到2mol电子，依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1，

因此，本题正确答案是：2:1；O2；

（5）1g NaClO2的物质的量=mol，依据电子转移数目相等，NaClO2~Cl-~4e-，Cl2~2Cl-~2e-，可知氯气的物质的量为mol =mol，则氯气的质量为mol ×71g/mol=1.57g，

因此，本题正确答案是：1.57g。