Question

4．ClO₂ 是一種高效安全的殺菌消毒劑．用氯化鈉電解法生成ClO₂的工藝原理示意圖如下圖，發(fā)生器內(nèi)電解生成ClO₂．下列說法正確的是（　�。�

• A． a氣體是氯氣，b氣體是氫氣
• B． 為使a、b氣體恰好完全反應，理論上每生產(chǎn)1molClO₂需要補充56L（標準狀況）b氣體
• C． ClO₂發(fā)生器中的還原反應為：2ClO₃^-+12H⁺+10e^-═Cl₂↑+6H₂O
• D． 氯化鈉電解槽內(nèi)每生成2 mol a氣體，轉移2mol e^-

Answer 1

分析 由流程可知電解質(zhì)食鹽水生成氯酸鈉（NaClO₃），Cl元素化合價升高，被氧化，則生成a氣體為還原反應，應為氫氣，氫氣和氯氣反應生成HCl，NaClO₃被還原生成ClO₂，同時氯氣和氯化鈉，b氣體為氯氣，以此解答該題．

解答 解：A．由以上分析可知a為氫氣，b為氯氣，故A錯誤；
B．NaClO₃和鹽酸發(fā)生歧化反應，生成NaCl、2ClO₂、Cl₂、H₂O，化學方程式為：2NaClO₃+4HCl=2NaCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O，每生成1molClO₂需要消耗NaClO₃ 1mol，同時生成氯氣0.5mol，結合電子守恒氯化鈉電解槽內(nèi)反應為Cl^-+3H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ClO₃^-+3H₂↑，每生成1molNaClO₃ ，同時生成3mol氫氣，為使ab氣體恰好完全反應，理論上每生成1molClO₂需要補充2.5mol氯氣，體積為56L，故B正確；
C．ClO₂發(fā)生器中，NaClO₃和鹽酸發(fā)生反應生成NaCl、ClO₂、Cl₂、H₂O，ClO₃^-得到電子生成ClO₂，還原反應為ClO₃^-+2H⁺+e^-═ClO₂↑+H₂O，故C錯誤；
D．電解食鹽水得到氯酸鈉（NaClO₃）和H₂，電解的離子反應方程式為：Cl^-+3H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ClO₃^-+3H₂↑，H元素化合價由+1價降低到0價，則氯化鈉電解槽內(nèi)每生成2 mol a氣體，轉移4mol e^-，故D錯誤．
故選B．

點評 本題綜合考查物質(zhì)的制備，為高頻考點，側重考查學生的分析能力和計算能力，題目涉及電解原理的分析、電解產(chǎn)物判斷、電子守恒的計算應用，主要是流程分析和反應原理的理解，題目難度較大．