Question

【題目】[2016新課標(biāo)Ⅰ]NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：

回答下列問(wèn)題：

（1）NaClO2中Cl的化合價(jià)為_(kāi)______。

（2）寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_______。

（3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為_(kāi)_______、________。“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是____________。

（4）“尾氣吸收”是吸收“電解”過(guò)程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是____________。

（5）“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_(kāi)_________。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))

Answer 1

【答案】（1）+3

（2）2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4；

（3）NaOH溶液 Na2CO3溶液 ClO2(或NaClO2)；

（4）2∶1 O2

（5）1.57

【解析】（1）在NaClO2中Na為+1價(jià)，O為2價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，可得Cl的化合價(jià)為+3。

（2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化劑，還原產(chǎn)物為NaCl，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4。

（3）食鹽溶液中混有Mg2+和Ca2+，可利用過(guò)量NaOH溶液除去Mg2+，利用過(guò)量Na2CO3溶液除去Ca2+；向NaCl溶液中加入ClO2，進(jìn)行電解，陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)2Cl2eCl2↑，反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，陰極發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaClO2，可見(jiàn)“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NaClO2；

（4）根據(jù)圖示可知：利用含有過(guò)氧化氫的NaOH溶液吸收ClO2氣體，產(chǎn)物為NaClO2，則此吸收反應(yīng)中，氧化劑為ClO2，還原產(chǎn)物為NaClO2，還原劑是H2O2，氧化產(chǎn)物是O2，每1 mol的H2O2轉(zhuǎn)移2 mol電子，反應(yīng)方程式是：2NaOH+2ClO2+H2O22NaClO2+O2+2H2O，可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物為O2。

（5）每克NaClO2的物質(zhì)的量n(NaClO2)=1g÷90.5 g/mol= mol，其獲得電子的物質(zhì)的量是n(e)= mol×4=4/90.5 mol，1 mol Cl2獲得電子的物質(zhì)的量是2 mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可知其相對(duì)于氯氣的物質(zhì)的量為n=mol×4÷2=mol，則氯氣的質(zhì)量為mol×71 g/mol=1.57 g。