Question

【題目】氯及其化合物對人類生產及生活有重要作用。

(1)氯的原子結構示意圖為_______；實驗室氯氣的尾氣處理常用NaOH溶液，請用離子方程式表示該反應:________；工業上將氯氣通入冷的消石灰制取漂白粉，漂白粉的有效成分是___(填化學式)。

(2)NaClO2的漂白能力是漂白粉的4到5倍。NaClO2廣泛用于造紙工業、污水處理等。工業上生產NaClO2的工藝流程如下:

①發生器中用NaClO3與Na2SO3在酸性環境下反應制備ClO2,則氧化劑與還原劑的物質的量之比為：_____________。

②吸收器中生成NaClO2反應的離子方程式為_______，吸收器中的反應溫度不能過高，可能的原因為__________。

③Cl2和ClO2均能將工業廢水中得CN-氧化成無毒的物質，而自身被還原為Cl-,則處理相同量的CN-所需Cl2的質量是ClO2的多少倍。______(計算結果保留一位小數)。

Answer 1

【答案】 Cl2+2OH-=Cl-+C1O-+H2O Ca(C1O)2 2:1 ClO2+2OH-+H2O2=O2+2ClO2-+2H2O 雙氧水受熱容易分解 2.6

【解析】氯是17號元素，其原子由三個電子層，每層電子分別為2、8、7、其原子結構示意圖為：

氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，對應的離子方程式為：Cl2+2OH-=Cl-+C1O-+H2O。漂白粉的成分是氯化鈣、次氯酸鈣，其有效成分是次氯酸鈣。（2）①在反應過程中NaClO3反應生成ClO2，是氧化劑，過程為：NaClO3——ClO2，1mol NaClO3反應轉移1mol電子，Na2SO3反應生成Na2SO4,是還原劑，過程為Na2SO3——Na2SO4，1mol Na2SO3反應轉移2mol電子，此過程轉移電子相等，故氧化劑與還原劑物質的量之比為2:1. ②在吸收器中是二氧化氯、氫氧化鈉和雙氧水反應，生成亞氯酸鈉、氧氣和水，對應的離子方程式為：ClO2+2OH-+H2O2=O2+2ClO2-+2H2O，此反應中的反應物雙氧水受熱易分解，故吸收器中溫度不能太高。③處理相同量的CN-，轉移的電子的物質的量是相等的，假設都為1mol。Cl2的反應過程為：Cl2——2Cl-,1mol Cl2反應轉移2mol電子，則轉移1mol電子需要Cl20.5mol，其質量為0.5mol×71g/mol=35.5g. ClO2的反應過程為ClO2——Cl-，1mol ClO2反應轉移5mol電子，則轉移1mol電子需要ClO20.2mol，其質量為：0.2mol×67.5g/mol=13.5g.所以Cl2的質量是ClO2的倍數為35.5/13.5=2.6