Question

二氧化氯（ClO₂）是国际公认高效、安全的杀菌、保鲜剂，是氯制剂的理想替代品。工业上制备ClO₂的方法很多，NaClO₃ 和NaClO₂是制取ClO₂的常见原料。

完成下列填空：

（1）以下反应是制备ClO₂的一种方法：H₂C₂O₄ + 2 NaClO₃ + H₂SO₄  → Na₂SO₄ + 2 CO₂↑ + 2 ClO₂↑ + 2 H₂O，上述反应物中属于第三周期的元素的原子半径大小顺序是__________；其中原子半径最大元素的原子，其核外有            种不同能量的电子。

（2）ClO₂的分子构型为“V”形，则ClO₂是______________（选填“极性”、“非极性”）分子，其在水中的溶解度比氯气__________（选填“大”、“小”、“一样”）。

（3）ClO₂具有强氧化性，若ClO₂和Cl₂在消毒时自身均被还原为Cl^-，ClO₂的消毒能力是等质量Cl₂的___________倍（保留2位小数）。

（4）若以NaClO₂为原料制取ClO₂，需要加入具有________（填“氧化”、“还原”）性的物质。

（5）工业上将氯碱工业和制取NaClO₃联合进行。研究发现，电解时，不同反应环境下的总反应分别为：

4 NaCl + 18 H₂O → 4 NaClO₃ + 3 O₂↑+ 18 H₂↑（中性环境）

NaCl + 3 H₂O → NaClO₃ + 3 H₂↑（微酸性环境）

①电解时，氢气在__________极产生。

②更有利于工业生产NaClO₃的反应环境是___________，理由__________________。

Answer

（1）Na > S > Cl(1分) 4 (1分)

（2）极性 (1分) 大 (1分)

（3）2.63 (2分)

（4）氧化性 (1分)

（5）阴极 (1分) 微酸性环境 (1分) 转移电子都生成氯酸钠，能量利用率高；水消耗少；不同时生成氢气和氧气，相对更安全。(3分)

【解析】

试题分析：（1）反应中属于第三周期的是Na 、S 、Cl，同一周期自左向右半径减小，所以Na > S > Cl；钠的核外排布：1s22s22p53s1,所以4种不同能量的电子。

（2）ClO2是不同原子组成的，分子构型为“V”形不是完全对称，所以是极性分子；所以在水中溶解度比氯气大。

（3）设质量都是m，ClO2消毒的效率是Cl2的=2.63倍。

（4）以NaClO2为原料制取ClO2，氯化合价升高，所以需加入氧化性物质。

（5）①氢离子得电子生成氢气，所以在阴极生成；②转移电子都生成氯酸钠，能量利用率高；水消耗少；不同时生成氢气和氧气，相对更安全，所以微酸性溶液更利于氢气生成。

考点：考查与氯及其化合物相关计算