Question

世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO₂的流程如下：

（1）ClO2中所有原子_______(填“是”或“不是”)满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用_______(填选项字母)。

A．饱和食盐水    B．碱石灰    C．浓硫酸    D．蒸馏水

（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是____(填选项字母)。

A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理

B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期

C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围

D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置

（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备ClO2，化学反应方程式为______________。缺点主要是产率低，产品难以分离，还可能污染环境。

（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备ClO2，化学方程式是______________。此法相比欧洲方法的优点______________________________。

（5）科学家又研究出了一种新的制备ClO₂的方法，利用硫酸酸化的草酸(H₂C₂O₄)溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为__________________。此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因                                                 

Answer

（1）不是；C （2）ABCD（3）2NaClO3+4HCl(浓)＝2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O

（4）2NaClO2+Cl2＝2NaCl+2ClO2；安全性好，没有产生毒副产品

（5）H2C2O4+2NaClO3+H2SO4＝Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O；反应过程中产生的CO2起到稀释作用:学

【解析】

试题分析：（1）Cl最外层7个电子，只有1个单电子，O最外层6个电子，含2个单电子，则O原子不能满足8电子稳定结构，产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，为氨气，可选酸来除杂，只有C中浓硫酸符合；（2）二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理，代替氯气，为“绿色”消毒剂，故A正确；应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期，能杀菌消毒，故B正确；稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围，便于运输和应用，故C正确；二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装，故D正确；（3）氯酸钠氧化浓盐酸生成氯化钠、氯气、二氧化氯、水，该反应为2NaClO3+4HCl（浓）═2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O；（4）氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应，生成氯化钠和二氧化氯，该反应为2NaClO2+Cl2═2NaCl+2ClO2，该法相比欧洲方法的优点为安全性好，没有产生毒副产品；（5）用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，反应生成硫酸钠、二氧化碳、二氧化氯、水，该反应为H2C2O4+2NaClO3+H2SO4═Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O，

此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用。

考点：本题考查化学工艺流程。