Question

【題目】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產工藝如下:

回答下列問題:

（1）NaClO2中Cl的化合價為________。

（2）寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式____________________。

（3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時,為除去雜質Ca2+和SO42-,要加入的除雜試劑順序為_________、________。“電解”中陰極反應的主要產物是____________。

（4）“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應中,氧化劑與還原劑的物質的量之比為________,該反應中氧化產物是________。

（5）“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是:每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為________。(計算結果保留兩位小數)

Answer 1

【答案】+32NaClO3+SO2+H2SO4== 2ClO2+2NaHSO4BaCl2溶液Na2CO3溶液NaClO22∶1O21.57g

【解析】

本題發生以下反應：NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，此反應的化學方程式為：2NaClO3+SO2+H2SO4== 2ClO2+2NaHSO4；“電解”中陰極反應的主要產物是NaClO2；

“尾氣吸收”反應為2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2↑+2H2O ，以此分析解答。

（1）在NaClO2中Na為+1價，O為-2價，根據正負化合價的代數和為0，可得Cl的化合價為+3。

因此，本題正確答案是：+3；

（2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化劑，還原產物為NaCl，回收產物為NaHSO4，說明生成硫酸氫鈉，且產生ClO2，根據電子守恒可知，此反應的化學方程式為：2NaClO3+SO2+H2SO4== 2ClO2+2NaHSO4，

因此，本題正確答案是：2NaClO3+SO2+H2SO4== 2ClO2+2NaHSO4；

（3）食鹽溶液中混有Ca2+和SO42-，可以利用過量BaCl2溶液除去SO42-；利用過量Na2CO3溶液除去Ca2+及過量的Ba2+；由圖可知“電解”中陰極反應的主要產物是NaClO2，

因此，本題正確答案是：BaCl2溶液；Na2CO3溶液；NaClO2；

（4）“尾氣吸收”反應2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+O2↑+2H2O中ClO2為氧化劑，還原產物為NaClO2，化合價從+4價降為+3價，H2O2為還原劑，氧化產物為O2，每摩爾H2O2得到2mol電子，依據電子守恒可知氧化劑和還原劑的物質的量之比為2:1，

因此，本題正確答案是：2:1；O2；

（5）1g NaClO2的物質的量=mol，依據電子轉移數目相等，NaClO2~Cl-~4e-，Cl2~2Cl-~2e-，可知氯氣的物質的量為mol =mol，則氯氣的質量為mol ×71g/mol=1.57g，

因此，本題正確答案是：1.57g。