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(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________(填選項字母)。

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(　　)

A．二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理

B．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)和成品儲藏室區(qū)要有通風裝置和監(jiān)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，但該方法缺點是產(chǎn)率低、產(chǎn)物難以分離，還可能污染環(huán)境。寫出該方法發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。

(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)方程式是______________________，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)反應(yīng)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

解析　(1)ClO₂中氯原子最外層有7個電子，是奇數(shù)，而兩個氧原子最外層共有12個電子，是偶數(shù)，所以ClO₂中所有原子并不是都滿足8電子結(jié)構(gòu)。能使石蕊試液顯藍色的氣體是氨氣，氨氣是堿性氣體，可用濃硫酸吸收。(2)由題目所給信息知，二氧化氯可代替氯氣用于工業(yè)和飲用水處理，是“綠色”消毒劑，A項正確。由于二氧化氯具有消毒殺菌的功效，所以應(yīng)用在食品工業(yè)中能有效地延長食品貯藏期，B項正確。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，C項正確。二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，故在工作區(qū)和成品儲藏室區(qū)要有通風裝置和監(jiān)測及警報裝置，D項正確。(3)根據(jù)“可能污染環(huán)境”可知反應(yīng)中有氯氣生成，根據(jù)得失電子守恒、元素守恒等配平化學(xué)方程式。(4)根據(jù)題目所給信息知，反應(yīng)物為NaClO₂和Cl₂，產(chǎn)物中有ClO₂，根據(jù)得失電子守恒和元素守恒知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO₂＋Cl₂===2NaCl＋2ClO₂。(5)該方法中生成的二氧化碳起到稀釋作用，提高了生產(chǎn)、儲存及運輸?shù)陌踩�性�?/p>

答案　(1)不是　C

(2)ABCD

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

(4)2NaClO₂＋Cl₂===2NaCl＋2ClO₂　產(chǎn)率高，易于分離，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