Question

【題目】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產工藝如下，回答下列問題：

（1）ClO2的沸點為283K，純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下更安全。寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式 。

（2）“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。

①在尾氣吸收過程中，可代替H2O2的試劑是 （填序號）。

A．Na2O2 B．Na2S C．FeCl2 D．KMnO4

②提高尾氣的吸收效率的可行措施有 （填序號）。

A．尾氣吸收時充分攪拌吸收液 B．適當加快尾氣的通入速率

C．將溫度控制在20℃以下 D．加水稀釋尾氣吸收液

③此吸收反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為 。

（3）在堿性溶液中NaClO2比較穩定，在酸性溶液中，ClO2-和H+結合為HClO2，HClO2是唯一的亞鹵酸，不穩定，易分解產生Cl2、ClO2和H2O，寫出HClO2分解的化學方程式： 。

（4）已知NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，NaClO2飽和溶液在38℃以上60℃以下會析出NaClO2，在NaClO2析出過程中可能混有的雜質是 （填化學式）。

Answer 1

【答案】

（1）2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4

（2）① A；② A C；③ 2:1；

（3）8HClO2=Cl2↑+6ClO2↑+4H2O；

（4）NaCl、Na2SO4 ；

【解析】

試題分析：（1）NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化劑，還原產物為NaCl，回收產物為NaHSO4，說明生成硫酸氫鈉，且產生ClO2，根據電子守恒可知，此反應的化學方程式為：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2，故答案為：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2；

（2）①依據圖示可知，利用含過氧化氫的氫氧化鈉溶液吸收ClO2，產物為ClO2-，則此反應中ClO2為氧化劑，還原產物為ClO2-，化合價從+4價降為+3價，H2O2為還原劑，氧化產物為O2，為了不引入新的雜質，可以選用Na2O2代替H2O2，故選A；

②A．尾氣吸收時充分攪拌吸收液，可以使得反應更加充分，正確；B．適當加快尾氣的通入速率，使得吸收效率降低，錯誤；C．將溫度控制在20℃以下，可以防止溫度過高，過氧化氫分解，降低吸收效率，正確；D．加水稀釋尾氣吸收液，減小了濃度，使得吸收效率降低，錯誤；故選AC；

③依據圖示可知，利用含過氧化氫的氫氧化鈉溶液吸收ClO2，產物為ClO2-，則此反應中ClO2為氧化劑，還原產物為ClO2-，化合價從+4價降為+3價，H2O2為還原劑，氧化產物為O2，每摩爾H2O2得到2mol電子，依據電子守恒可知氧化劑和還原劑的物質的量之比為2：1，故答案為：2：1；

（3）在堿性溶液中NaClO2比較穩定，在酸性溶液中，ClO2-和H+結合為HClO2，HClO2易分解產生Cl2、ClO2和H2O，HClO2分解的化學方程式為8HClO2=Cl2↑+6ClO2↑+4H2O，故答案為：8HClO2=Cl2↑+6ClO2↑+4H2O；

（4）根據反應流程和反應的方程式可知，最終溶液中含有的雜質有NaCl、Na2SO4、NaOH，因此NaClO2析出過程中可能混有的雜質為NaCl、Na2SO4、NaOH，故答案為：NaCl、Na2SO4、NaOH。