Question

【題目】世界環保聯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、不穩定、呈黃綠色，在生產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、震動或加熱。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電子結構。上圖所示電解法制得的產物中雜質氣體B能使石蕊試液顯藍色，除去雜質氣體可選用 。

A．飽和食鹽水 B．堿石灰 C．濃硫酸 D．四氯化碳

（2）穩定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開發的新型產品，下列說法正確的是 。

A．二氧化氯可廣泛用于工業和飲用水處理

B．應用在食品工業中能有效地延長食品貯藏期

C．穩定性二氧化氯的出現大大增加了二氧化氯的使用范圍

D．在工作區和成品儲藏室內，要有通風裝置和監測及警報裝置

（3）歐洲國家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備。化學反應方程式為 。

缺點主要是產率低、產品難以分離，還可能污染環境。

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

（5）科學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，化學反應方程式為 。此法提高了生產及儲存、運輸的安全性，原因是 。

Answer 1

【答案】

（1）不是；C

（2）A、B、C、D

（3）2NaClO3＋4HCl（濃）＝ 2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O

（4）2NaClO2+Cl2＝2NaCl+2ClO2；安全性好，沒有產生毒副產品

（5）H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4＝Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O；反應過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用

【解析】

試題分析：（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電子穩定結構，產物中雜質氣體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．二氧化氯可廣泛用于工業和飲用水處理，代替氯氣，為“綠色”消毒劑，故A正確；B．應用在食品工業中能有效地延長食品貯藏期，能殺菌消毒，故B正確；C．穩定性二氧化氯的出現大大增加了二氧化氯的使用范圍，便于運輸和應用，故C正確；D．二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，在工作區和成品儲藏室內，要有通風裝置和監測及警報裝，故D正確。

故答案為：A、B、C、D；

（3）氯酸鈉氧化濃鹽酸生成氯化鈉、氯氣、二氧化氯、水，該反應方程式為：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（NaClO2）反應，生成氯化鈉和二氧化氯，該反應為2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2，該法相比歐洲方法的優點為安全性好，沒有產生毒副產品。

故答案為：2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2；安全性好，沒有產生毒副產品；

（5）用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液還原氯酸鈉，反應生成硫酸鈉、二氧化碳、二氧化氯、水，該反應為H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，此法提高了生產及儲存、運輸的安全性，原因是反應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；反應過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用。