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亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

(1)Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是                     (填化学式)。

(2)Ⅱ中反应的离子方程式是                         

(3)A的化学式是              ,装置Ⅲ中A在            极区产生。

(4)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备:

5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑ + 2H2O。

① 该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是                

② 研究表明:若反应开始时盐酸浓度越大,则气体产物中Cl2的含量越大,运用氧化还原反应规律分析其原因是                                      

(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量相同,从电子守恒的角度解释其原因是                    

 

【答案】

(1)Na2SO3  H2O(2分)

(2)2ClO2 + H2O2 + 2OH = 2ClO+ O2↑+ 2H2O(2分)

(3)H2SO4 (2分)   阳 (2分) 

(4)1∶4 (2分)  ClO的氧化性或Cl的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强,因此Cl被氧化得到Cl2   (2分)

(5)NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量NaCl,Cl元素均由+3价变为-1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同(2分)

【解析】

试题分析:(1)Ⅰ中发生的反应是亚硫酸钠被氯酸钠氧化,、Ⅲ中发生的反应是电解水,因此在这两个反应中还原剂分别是:Na2SO3  H2O(2分)

(2)2ClO2 + H2O2 + 2OH = 2ClO+ O2↑+ 2H2O(2分)

(3)Ⅲ装置中左边氢氧根离子放电,剩余的氢离子跟硫酸根离子结合成硫酸,所以A是:H2SO4; 因为是氢氧根离子放电,所以这边是电解池的阳极。

(4)在这个反应中发生的是亚氯酸钠中氯元素的自身氧化还原反应,既作氧化剂,也作还原剂,作氧化剂的亚氯酸钠是化合价降低的,也就是由正三价变成正一价,为一摩尔,作还原剂的亚氯酸钠是化合价升高的,也就是由正三价变成正四价,为四摩尔,所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶4 ;ClO的氧化性或Cl的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强,因此Cl被氧化得到Cl2

(5)NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量NaCl,Cl元素均由+3价变为-1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同(2分)

考点:氧化还原反应的有关知识。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?江西模拟)已知Ca(OH)2与Cl2反应的氧化产物与温度有关,在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气,二者恰好完全反应(发生的反应均为放热反应).生成物中含有Cl-、ClO-Cl
O
-
3
;三种含氯元素的离子,其中C1O-Cl
O
-
3
两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示.
(1)t1前,氧化产物是
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
 (填化学式).
(2)t2时,Ca(OH)2与Cl2发生反应的总的离子方程式为:
5Ca(OH)2+5Cl2=5Ca2++2ClO-+ClO3-+7Cl-+5H2O
5Ca(OH)2+5Cl2=5Ca2++2ClO-+ClO3-+7Cl-+5H2O

(3)该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是
5
5
mol.
(4)NaClO2较稳定,但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸,其爆炸后的产物可能是
D
D
(填字母).
A.NaCl、Cl2 B.NaCl、NaClO   C.NaClO3、NaClO4 D.NaCl、NaClO3
(5)配平下列离子方程式:
2
2
Fe(OH)3+
(5-n)
(5-n)
ClO-+
2n
2n
OH-----
2
2
Fe
O
n-
4
+
(5-n)
(5-n)
Cl-+
(n+3)
(n+3)
H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

[化学--选修2化学与技术]二氧化硫在工业制硫酸中有着重要作用,但又是煤燃烧的有害气体.按“循环经济”的模式,就是要将SO2收集起来,把它变为有用的东西.
(1)某空气监测是根据SO2和溴水的定量反应来测定SO2的含量.该反应的化学方程式为
 

(2)若每次取样的空气为200mL,通入足量的溴水中,测得平均有2.408×1018个电子转移,则SO2的含量为
 
mg?L-1,若规定空气中SO2含量不得超过0.02mg?L-1,则样气是否符合大气的质量标准
 
(填“符合”或“不符合”).
(3)向氯酸钠的酸性水溶液中通入二氧化硫,该反应中氧化过程的反应式为:SO2+2H2O-2e-→SO42-+4H+;向亚氯酸钠(NaClO2)固体中通入用空气稀释的氯气,该反应中还原过程的反应式为:Cl2+2e-→2Cl-.在上述两个反应中均会生成产物X,则X的化学式为
 

A. NaClO    B.NaClO4    C.HClO    D.ClO2
(4)在硫酸工业制法中,下列叙述正确的是
 

A.硫铁矿燃烧前要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B.从沸腾炉出来的气体要净化,因为炉气中的SO2会与杂质反应
C.SO2氧化成SO3要用催化剂,这样可提高SO2的转化率
D.SO3用98.3%的浓硫酸来吸收,目的是为了防止形成酸雾,以提高SO3吸收效率
(5)如表是压强对SO2平衡转化率的影响
压强MPa
转化率%
温度℃
0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
对于SO2转化SO3的反应,增大压强可使转化率
 
(填“增大”、“减少”或“不变”),但在实际工业生产中常采用常压条件,理由是
 

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科目:高中化学 来源:2012届福建省三明市普通高中高三上学期联合命题考试化学试卷 题型:填空题

(10分)氯气是氯碱工业的主要产品之一,它是一种常用的消毒剂,其消毒原理是与水反应生成了次氯酸:
Cl2 + H2O  HCl + HClO K=4.5×10-4
次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌(不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解,且毒性较大)。但是,由于氯气贮运不方便,且具有一定的危险性,目前正逐渐被其它性能优越的消毒产品所替代。请回答:
(1)氯碱工业生产氯气的化学方程式为                                       
(2)84消毒液(主要成分为NaClO)与氯气相比具有贮运方便等优点,用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为                                          
(3)二氧化氯是一种高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。我国科学家研发了用氯气氧化亚氯酸钠(NaClO2)固体制备二氧化氯的方法,其化学方程式为                        
(4)一位同学设计了一套用浓盐酸和KMnO4固体制取少量氯气并比较氯气与碘单质的氧
化性强弱的微型装置(如图)。

①下列溶液能吸收Cl2的是       (填字母序号)。

A.饱和食盐水B.饱和Na2SO3溶液
C.饱和NaOH溶液D.浓硫酸
②能说明Cl2的氧化性强于I2的实验现象是                              

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年贵州省铜仁市高三第四次月考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题

已知向氯酸钠的酸性水溶液中通入二氧化硫气体,反应中SO2氧化过程为:SO2+2H2O –2e =SO42-+4H+;向亚氯酸钠(NaClO2)固体中通入用空气稀释的氯气,反应中还原过程为:Cl2 + 2 e =2Cl。在上述两个反应中均会生成产物X,则X的化学式为(    )

A.ClO2         B.NaClO4         C.HClO        D. NaClO

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年福建省三明市高三上学期联合命题考试化学试卷 题型:填空题

(10分)氯气是氯碱工业的主要产品之一,它是一种常用的消毒剂,其消毒原理是与水反应生成了次氯酸:

Cl2 + H2O  HCl + HClO  K=4.5×10-4

次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌(不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解,且毒性较大)。但是,由于氯气贮运不方便,且具有一定的危险性,目前正逐渐被其它性能优越的消毒产品所替代。请回答:

(1)氯碱工业生产氯气的化学方程式为                                       

(2)84消毒液(主要成分为NaClO)与氯气相比具有贮运方便等优点,用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为                                          

(3)二氧化氯是一种高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。我国科学家研发了用氯气氧化亚氯酸钠(NaClO2)固体制备二氧化氯的方法,其化学方程式为                        

(4)一位同学设计了一套用浓盐酸和KMnO4固体制取少量氯气并比较氯气与碘单质的氧

化性强弱的微型装置(如图)。

①下列溶液能吸收Cl2的是        (填字母序号)。

A. 饱和食盐水        B. 饱和Na2SO3溶液

C. 饱和NaOH溶液    D. 浓硫酸

②能说明Cl2的氧化性强于I2的实验现象是                               

 

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