Question

工業(yè)以CH₃OH與NaClO₃為原料在酸性條件下制取ClO₂，同時產(chǎn)生CO₂氣體，已知該反應(yīng)分為兩步進行，第一步為2ClO₃^-+2Cl^-+4H⁺═2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O．
（1）寫出第二步反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）工業(yè)生產(chǎn)時需在反應(yīng)物中加少量Cl^-，其作用是

 

．
（3）生產(chǎn)中會發(fā)生副反應(yīng)ClO₃^-+Cl^-+H⁺-Cl₂↑+H₂O（未配平），若測得反應(yīng)后的混合氣體中Cl₂的體積分數(shù)為

3

73

，則起始投料時CH₃OH與NaClO₃的物質(zhì)的量之比為

 

．（寫出解題過程）

Answer 1

考點：化學方程式的有關(guān)計算

專題：計算題,鹵族元素

分析：（1）CH₃OH與NaClO₃為原料在酸性條件下制取ClO₂，同時產(chǎn)生CO₂氣體，則該反應(yīng)方程式為
CH₃OH+6ClO₃^-+6H⁺=6ClO₂↑+CO₂↑+5H₂O，將總方程式減去第一步反應(yīng)方程式即得第二步反應(yīng)方程式；
（2）氯離子在第一步作反應(yīng)物、在第二步作生成物；
（3）根據(jù)方程式中物理量計算．

解答： 解：（1）由題中給出的反應(yīng)物和生成物寫出總的離子方程式再疊減第一步的離子方程式得出第二步的離子方程式為CH₃OH+3Cl₂+H₂O=6Cl^-+CO₂+6H⁺，
故答案為：CH₃OH+3Cl₂+H₂O=6Cl^-+CO₂+6H⁺；
（2）通過分析離子方程式得出，Cl^-沒有參加反應(yīng)，作為催化劑，故答案為：催化劑；
（3）工業(yè)以CH₃OH與NaClO₃為原料在酸性條件下制取ClO₂，同時產(chǎn)生CO₂氣體，（一般用硫酸酸化）涉及反應(yīng)的化學方程式為①CH₃OH+6NaClO₃+3H₂SO₄→6ClO₂+CO₂+3Na₂SO₄+5H₂O，生產(chǎn)中會發(fā)生副反應(yīng)②ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺=3Cl₂↑+3H₂O，生成氣體為ClO₂、CO₂和Cl₂，若測得反應(yīng)后的混合氣體中Cl₂的體積分數(shù)為

3

73

，由①可知，如ClO₂為60mol，則CO₂為10mol，Cl₂為3mol，則需要10molCH₃OH，（60+1）molNaClO₃，則二者體積之比為10：61=1：6.1，
故答案為：1：6.1．

點評：本題考查了物質(zhì)的量的有關(guān)計算，根據(jù)總方程式與分步反應(yīng)方程式的關(guān)系書寫第二步離子方程式，再結(jié)合方程式中各個物理量之間的關(guān)系式計算甲醇和氯酸鈉的物質(zhì)的量之比，難度中等．