Question

【題目】NaC1O2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：

（1）寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式：______________。

（2） “電解”中陰極反應的主要產物是_______________________。

（3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為______________溶液、______________溶液（填化學式）。

（4）“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。寫出“尾氣吸收”的離子方程式：_______________________。此吸收反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為________。

（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____g（計算結果保留兩位小數)。

Answer 1

【答案】 2NaC1O3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 ClO2-(或 NaC1O2) NaOH Na2CO3 2 ClO2+2OH-+H2O2=2C1O2-+O2+2H2O 2∶1 1.57

【解析】(1)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=2NaHSO4+2ClO2；

(2)ClO2氧化能力強，根據結晶干燥后的產物可知ClO2的還原產物為NaClO2，因此電解裝置中陰極ClO2得電子生成ClO2-，陽極Cl-失電子生成Cl2；
(3)食鹽溶液中混有Mg2+ 和Ca2+，可以利用過量NaOH溶液除去Mg2+，利用過量Na2CO3溶液除去Ca2+；

(4)依據圖示可知，利用含過氧化氫的氫氧化鈉溶液吸收ClO2，產物為ClO2-，發生反應的離子方程式為2 ClO2+2OH-+H2O2=2C1O2-+O2+2H2O；此反應中ClO2為氧化劑，還原產物為ClO2-，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；
(5)1gNaClO2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×4×=mol，則氯氣的質量為mol×71g/mol=1.57g。