Question

世界環(huán)保聯(lián)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(wěn)定、呈黃綠色，在生產(chǎn)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C1O₂的流程如下：

（1）C1O₂中所有原子________(填“是”或“不是”）都滿足8電子結(jié)構(gòu)。上圖所示電解法制得的產(chǎn)物中雜質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍色，除去雜質(zhì)氣體可選用________

A．飽和食鹽水 B．堿石灰 C．濃硫酸 D．蒸餾水

（2）穩(wěn)定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開發(fā)的新型產(chǎn)品，下列說法正確的是________(填選項字母）。

A．二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理

B．二氧化氯應(yīng)用在食品工業(yè)中能有效地延長食品貯藏期

C．穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍

D．在工作區(qū)和成品儲藏室內(nèi)，要有通風(fēng)裝置和檢測及警報裝置

（3）歐洲國家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備，化學(xué)方程式為________。此法缺點主要是產(chǎn)率低、產(chǎn)品難以分離，還可能污染環(huán)境。

（4）我國廣泛采用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉(NaClO₂)反應(yīng)制備，化學(xué)方程式為________此法相比歐洲方法的優(yōu)點是________。

（5）科學(xué)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(xué)方程式為________。此法提高了生產(chǎn)及儲存、運輸?shù)陌踩�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(chǎn)生毒副產(chǎn)品

（5）H₂C₂O₄＋2NaClO₃＋H₂SO₄  ＝ Na₂SO₄＋2CO₂↑＋2ClO₂↑＋2H₂O

反應(yīng)過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用

【解析】

試題分析：（1）ClO₂分子中有3原子5電子的大π鍵，因此不是每個原子都滿足8電子。氣體B可使石蕊試液顯藍色，說明B氣體顯堿性，根據(jù)氣體來源，則B為氨氣，除去氨氣可用濃硫酸。

（2）ClO₂可用于自來水消毒，A正確；ClO₂有殺菌、消毒的功能，因此可延長食品貯藏期，B正確；穩(wěn)定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開發(fā)，因此可擴大二氧化氯的應(yīng)用范圍，C正確；二氧化氯有毒、不穩(wěn)定、易爆炸，因此在密閉空間使用時要有檢測和警報裝置，D正確。

（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理及題中產(chǎn)品污染環(huán)境，可知在生成ClO₂的同時，還有Cl₂生成。

（4）NaClO₂中Cl的化合價升高生成ClO₂，則Cl₂中的Cl化合價降低，生成Cl^-。此法不產(chǎn)生Cl₂，不污染環(huán)境。

（5）氯酸鈉被還原，則草酸被氧化，產(chǎn)物為CO₂，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒及原子守恒可寫出方程式。該反應(yīng)生成的CO₂可稀釋ClO₂氣體，增加了ClO₂運輸、使用的安全性。

考點：考查工藝流程分析，化學(xué)方程式書寫，元素化合物等。