Question

世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒，而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯。二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色，在生產(chǎn)和使用時必須盡量用稀有氣體進行稀釋，同時需要避免光照、震動或受熱。實驗室以電解法制備ClO₂的流程如下：

（1）ClO₂中所有原子        （填“是”或“不是”）都滿足8電子結(jié)構(gòu)。上圖所示方法制得的混合氣中雜質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍色，除去該雜質(zhì)氣體可選用   __；
A．飽和食鹽水     B．堿石灰     C．濃硫酸     D．蒸餾水
（2）穩(wěn)定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開發(fā)的新型產(chǎn)品。下列說法正確的是       ；
A．二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理
B．應用在食品工業(yè)中能有效地延長食品貯藏期
C．穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍
D．在工作區(qū)和成品儲藏室內(nèi)，要有通風裝置和監(jiān)測及警報裝置
（3）歐洲國家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備，但該方法缺點是產(chǎn)率低、產(chǎn)品難以分離，還可能污染環(huán)境。寫出該方法發(fā)生的化學方程式          ；
（4）我國廣泛采用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉（NaClO₂）反應制備，化學方程式是      
，此法相比歐洲方法的優(yōu)點是            
（5）科學家又研究出了一種新的制備方法，利用硫酸酸化的草酸（H­₂C₂O₄）溶液還原氯酸鈉，化學反應方程式為       ，此法提高了生產(chǎn)及儲存、運輸?shù)陌踩�性，原因是____       。

Answer 1

（1）不是（1分）     C（1分）
（2）A、B、C、D （全選給3分，漏選給2分）
（3）2NaClO₃＋4HCl(濃) = 2NaCl＋Cl₂↑＋2ClO₂↑＋2H₂O （2分）
（4）2NaClO₂＋Cl₂ = 2NaCl＋2ClO₂ （2分）
產(chǎn)率高，易于分離，沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品 （2分）
（5）H₂C₂O₄＋2NaClO₃＋H₂SO₄= Na₂SO₄＋2CO₂↑＋2ClO₂↑＋2H₂O （2分）
反應過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用 （2分）

解析試題分析：（1）對于共價化合物元素化合價絕對值+元素原子的最外層電子層=8，則該元素原子滿足8電子結(jié)構(gòu)，中Cl元素化合價為+4，Cl原子最外層電子數(shù)為7，所以4+7=11，Cl原子不滿足8電子結(jié)構(gòu)；據(jù)此判斷ClO₂中所有原子不是都滿足8電子結(jié)構(gòu)�；旌蠚庵须s質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍色，說明是氨氣。A、ClO₂易溶于水，不能利用飽和食鹽水吸收氨氣，故A錯誤；B、堿石灰不能吸收氨氣，故B錯誤；C、濃硫酸可以吸收氨氣，且不影響ClO₂，故C正確；D、ClO₂易溶于水，不能利用水吸收氨氣，故D錯誤。
（2）A．二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理，代替氯氣，為“綠色”消毒劑，故A正確；B．應用在食品工業(yè)中能有效地延長食品貯藏期，能殺菌消毒，故B正確；C．穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍，便于運輸和應用，故C正確；D．二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，在工作區(qū)和成品儲藏室內(nèi)，要有通風裝置和監(jiān)測及警報裝，故D正確；故答案為：A、B、C、D；
（3）氯酸鈉氧化濃鹽酸生成氯化鈉、氯氣、二氧化氯、水，該反應為2NaClO₃+4HCl（濃）═2NaCl+Cl₂↑+2ClO₂↑+2H₂O。
（4）氯氣與固體亞氯酸鈉（NaClO₂）反應，生成氯化鈉和二氧化氯，該反應為2NaClO₂+Cl₂═2NaCl+2ClO₂，該法相比歐洲方法的優(yōu)點為安全性好，沒有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品。
（5）用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液還原氯酸鈉，反應生成硫酸鈉、二氧化碳、二氧化氯、水，該反應為H₂C₂O₄+2NaClO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O，此法提高了生產(chǎn)及儲存、運輸?shù)陌踩�性，原因是反應過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用。
考點：考查二氧化氯的性質(zhì)及應用。