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(jìn)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(lán)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�?/span>??????????????????????????????????????????????????? 。

 

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(lán)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(jìn)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�?/span>

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。