Question

【題目】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，消毒時(shí)本身被還原成氯離子，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：

回答下列問(wèn)題：

（1）NaClO2中Cl的化合價(jià)為__________。

（2）寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的離子方程式________，該過(guò)程體現(xiàn)了SO2的______________（ 選填：a 氧化性、b還原性、c漂白性、d酸性氧化物的通性)

（3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去SO和Mg2+要加入的試劑分別為__________、__________。“電解”過(guò)程的氧化產(chǎn)物是Cl2，則還原產(chǎn)物是_______。

（4）“尾氣吸收”是吸收“電解”過(guò)程排出的少量ClO2，此吸收反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行結(jié)晶操作使用的儀器有鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、酒精燈、玻璃棒、坩堝鉗和__________。

（5）消毒能力可用單位質(zhì)量消毒劑得電子多少來(lái)衡量。NaClO2與Cl2消毒能力比為___________。（不必化簡(jiǎn)）。

Answer 1

【答案】+3 2ClO+SO2=2ClO2+SO b BaCl2 NaOH NaClO2 2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 蒸發(fā)皿 142:90.5

【解析】

根據(jù)流程，將硫酸、SO2中加入NaClO3，可制得ClO2氣體和NaHSO4，可以回收并利用NaHSO4，將ClO2和食鹽水一同電解，可制得Cl2和NaClO2，將制得的NaClO2進(jìn)行結(jié)晶、干燥制得NaClO2成品，流程中加入硫酸和SO2的目的是為反應(yīng)提供還原劑，使Cl轉(zhuǎn)化為ClO2，進(jìn)行下一步反應(yīng)，電解過(guò)程中加入食鹽水，目的是使ClO2轉(zhuǎn)化為所要的NaClO2，食鹽中含有較多可溶性雜質(zhì)，使用時(shí)需要加入一定的化學(xué)試劑將雜質(zhì)除去，得到純凈的食鹽，據(jù)此分析。

(1)在NaClO2中Na為+1價(jià)，O為-2價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，可得Cl的化合價(jià)為+3；

(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，其中NaClO3是氧化劑，還原產(chǎn)物為NaCl，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，此反應(yīng)的離子方程式為2ClO+SO2=2ClO2+SO；在反應(yīng)中SO2的S元素化合價(jià)升高，體現(xiàn)了SO2的還原性；

(3)食鹽溶液中混有SO和Mg2+，可利用過(guò)量NaOH溶液除去Mg2+，利用過(guò)量BaCl2溶液除去SO；向NaCl溶液中加入ClO2，進(jìn)行電解，陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)2Cl--2e-=Cl2↑，反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，陰極發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaClO2，可見(jiàn)“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NaClO2；

(4)根據(jù)圖示可知：利用含有過(guò)氧化氫的NaOH溶液吸收ClO2氣體，產(chǎn)物為NaClO2，則此吸收反應(yīng)中，氧化劑為ClO2，還原產(chǎn)物為NaClO2，還原劑是H2O2，氧化產(chǎn)物是O2，化學(xué)反應(yīng)方程式是：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O；實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行結(jié)晶操作使用的儀器有鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、酒精燈、玻璃棒、坩堝鉗和蒸發(fā)皿；

(5)每克NaClO2的物質(zhì)的量n(NaClO2)=mol，其獲得電子的物質(zhì)的量是×4=mol；每克Cl2的物質(zhì)的量n(Cl2)=mol，其獲得電子的物質(zhì)的量是×2=mol；則NaClO2與Cl2消毒能力比為：=142:90.5。