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：请回答下列问题。

（1）ClO₂中所有原子       （填“是”或“不是”）都满足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       。

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      。

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，化学反应方程式为                            ，此法缺点主要是产率低、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，化学方程式是                          ，此法相比欧洲方法的优点是                          。

（5）科学家最近又研究出了一种新的制备方法，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，原因是                                                    。

Answer

（1）不是 C （2）A、B、C、D

（3）2NaClO3＋4HCl(浓) =2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O

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

（5）H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4 = Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O

反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用

【解析】

试题分析：（1）在ClO2中每个Cl原子与2个O原子形成了四对共用电子对。这样O原子得到了8电子的稳定结构，而Cl原子则是11个最外层电子。因此不是都满足8电子结构。在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 ，则该气体为NH3，除去该气体时要用酸性吸收剂来吸收。因此选项为C。（2）A. 高效“绿色”消毒剂二氧化氯。所以二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理。正确。B.由于二氧化氯是一种强氧化性气体，食品处于该环境中就可以防止被其它微生物腐蚀，因此能有效地延长食品贮藏期。正确。C．上述方法生产的二氧化氯不稳定，极易爆炸，要避免光照、震动或加热。使其使用大大受到了限制，而稳定性二氧化氯的出现必将会增加二氧化氯的使用范围，更好的发挥其强的氧化性。正确。D. 二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,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，同时要避免光照、震动或加热。所以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。正确。（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备ClO2的化学反应方程式为2NaClO3＋4HCl(浓)＝2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O。（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的化学方程式是2NaClO2 + Cl2＝2NaCl + 2ClO2。由方程式可以看出：此法因为不会产生有害气体Cl2，气态产物更少，爆炸性更小，因此相比欧洲方法的优点是安全性好，没有产生有毒副产品。（5）利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠制取ClO2的化学反应方程式为H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4 = Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O。此法由于在反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用，所以提高了生产及储存、运输的安全性。

考点：考查高效“绿色”消毒剂二氧化氯的分子结构、性质及各种制取方法以及优劣的比较的知识。