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：請回答下列問題。

（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      。
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)和成品儲藏室內(nèi)，要有通風(fēng)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，化學(xué)反應(yīng)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)方程式是                         ，此法相比歐洲方法的優(yōu)點是                         。
（5）科學(xué)家最近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�?u>                                                   。

Answer 1

（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)生有毒副產(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）在ClO₂中每個Cl原子與2個O原子形成了四對共用電子對。這樣O原子得到了8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而Cl原子則是11個最外層電子。因此不是都滿足8電子結(jié)構(gòu)。在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 ，則該氣體為NH₃，除去該氣體時要用酸性吸收劑來吸收。因此選項為C。（2）A. 高效“綠色”消毒劑二氧化氯。所以二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理。正確。B.由于二氧化氯是一種強氧化性氣體，食品處于該環(huán)境中就可以防止被其它微生物腐蝕，因此能有效地延長食品貯藏期。正確。C．上述方法生產(chǎn)的二氧化氯不穩(wěn)定，極易爆炸，要避免光照、震動或加熱。使其使用大大受到了限制，而穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)必將會增加二氧化氯的使用范圍，更好的發(fā)揮其強的氧化性。正確。D.二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體,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，同時要避免光照、震動或加熱。所以在工作區(qū)和成品儲藏室內(nèi)，要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測及警報裝置。正確。（3）歐洲國家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備ClO₂的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaClO₃＋4HCl(濃)＝2NaCl＋Cl₂↑＋2ClO₂↑＋2H₂O。（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ClO₂的化學(xué)方程式是2NaClO₂ + Cl₂＝2NaCl + 2ClO₂。由方程式可以看出：此法因為不會產(chǎn)生有害氣體Cl₂，氣態(tài)產(chǎn)物更少，爆炸性更小，因此相比歐洲方法的優(yōu)點是安全性好，沒有產(chǎn)生有毒副產(chǎn)品。（5）利用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液還原氯酸鈉制取ClO₂的化學(xué)反應(yīng)方程式為H₂C₂O₄＋2NaClO₃＋H₂SO₄ = Na₂SO₄＋2CO₂↑＋2ClO₂↑＋2H₂O。此法由于在反應(yīng)過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用，所以提高了生產(chǎn)及儲存、運輸?shù)陌踩�性�?br />考點：考查高效“綠色”消毒劑二氧化氯的分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及各種制取方法以及優(yōu)劣的比較的知識。