二氧化氯（ClO2）是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑．實驗室以NH4Cl、鹽酸、NaClO2（亞氯酸鈉）為原料制備ClO2的流程下如下：
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已知：①NCl3是黃色粘稠狀液體或斜方形晶體，極易爆炸，有類似氯氣的刺激性臭味，自然爆炸點為95℃，在熱水中易分解，在空氣中易揮發(fā)，不穩(wěn)定．②氣體B能使?jié)駶櫟募t色石蕊底紙變藍．
回答下列問題：
（1）氣體A的化學式為
 
．
（2）電解時，發(fā)生反應的化學方程式為
 
．為保證實驗的安全，在電解時需注意的問題是：①控制好生成NCl3的濃度；②
 
．
（3）NCl3與NaClO2（亞氯酸鈉）按物質的量之比為1：6混合在溶液中恰好反應生成ClO2，該反應的離子方程式為
 
．
（4）實驗室制取氣體B的化學方程式為
 
．
（5）在用二氧化氯進行水處理時，除了殺菌消毒外，還能除去水中Fe2+和Mn2+．寫出用ClO2氧化除去Mn2+生成MnO2的離子方程式（ClO2反應后的產(chǎn)物為ClO-2）
 
．
分析：（1）電解NH4Cl、鹽酸的溶液，氫離子放電生成氫氣；
（2）電解時銨根離子失去電子，氫離子得到電子；結合信息可知NCl3防止分解及爆炸；
（3）NCl3與NaClO2按物質的量之比為1：6恰好反應生成ClO2，還生成氯化鈉、NaOH，結合電子守恒可知，Cl元素的化合價升高，則N元素化合價降低，還生成氨氣；
（4）由（3）可知，B為氨氣，實驗室利用銨鹽與堿共熱生成氨氣；
（5）ClO2氧化除去Mn2+生成MnO2，ClO2反應后的產(chǎn)物為ClO-2，以此書寫離子方程式．
解答：解：（1）電解NH4Cl、鹽酸的溶液，氫離子放電生成氫氣，則A為H2，故答案為：H2；
（2）電解時銨根離子失去電子，氫離子得到電子，電解反應為NH4Cl+2HCl
 電解 
.
 
3H2↑+NCl3，結合信息可知NCl3防止分解及爆炸，則還應控制好反應的溫度，
故答案為：NH4Cl+2HCl
 電解 
.
 
3H2↑+NCl3；控制好反應的溫度；
（3）NCl3與NaClO2按物質的量之比為1：6恰好反應生成ClO2，還生成氯化鈉、NaOH，結合電子守恒可知，Cl元素的化合價升高，則N元素化合價降低，還生成氨氣，則該反應的離子反應為NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑，故答案為：NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑；
（4）由（3）可知，B為氨氣，實驗室利用銨鹽與堿共熱生成氨氣，該反應為2NH4Cl+Ca（OH）2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O，
故答案為：2NH4Cl+Ca（OH）2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（5）ClO2氧化除去Mn2+生成MnO2，ClO2反應后的產(chǎn)物為ClO-2，該反應的離子方程式為Mn2++2ClO2+2H2O=MnO2↓+2ClO-2+4H+，
故答案為：Mn2++2ClO2+2H2O=MnO2↓+2ClO-2+4H+．
點評：本題考查物質的制備，明確流程中發(fā)生的電解反應及氧化還原反應是解答本題的關鍵，題目難度較大，注意信息的應用及流程的分析，（3）為解答的難點．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

二氧化氯（ClO2）為一種黃綠色氣體，是國際上公認的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑．
（1）工業(yè)上制備ClO2的反應原理常采用：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl．
①濃鹽酸在反應中顯示出來的性質是
B
B
（填序號）．
A．只有還原性   B．還原性和酸性   C．只有氧化性   D．氧化性和酸性
②若上述反應中產(chǎn)生0.1mol ClO2，則轉移電子的物質的量為
0.1
0.1
mol．
（2）目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝．
①如圖示意用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2．寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應式：
Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
．
②電解一段時間，當陰極產(chǎn)生的氣體體積為112mL（標準狀況）時，停止電解．通過陽離子交換膜的陽離子的物質的量為
0.01
0.01
mol；用平衡移動原理解釋陰極區(qū)pH增大的原因
在陰極發(fā)生2H++2e-=H2↑，H+濃度減小，使得H2O?OH-+H+的平衡向右移動，OH-濃度增大，pH增大
在陰極發(fā)生2H++2e-=H2↑，H+濃度減小，使得H2O?OH-+H+的平衡向右移動，OH-濃度增大，pH增大
．
（3）ClO2對污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明顯的去除效果．某工廠污水中含CN- a mg/L，現(xiàn)用ClO2將CN-氧化，只生成兩種氣體，其離子反應方程式為
2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-
2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-
；處理100m3這種污水，至少需要ClO2
50a
13
50a
13
mol．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2013?棗莊二模）運用化學反應原理研究碳、氮、硫、氯等單質及其化合物的反應，對生產(chǎn)、生活、環(huán)境保護等領域有著重要的意義．
（1）下列措施中，不利于環(huán)境保護的有
ad
ad
（填編號）．
a．大量開采使用化石燃料
b．使用無氟冰箱、空調
c．多步行多乘公交車，少用專車和私家車
d．將工業(yè)“廢氣”、“廢液”、“廢渣”直接排放
（2）工業(yè)上的“脫碳”指的是從“脫硝”、“脫硫”后的煙氣用堿液墾荒得到濃縮的二氧化碳．利用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向．
①寫出吸收二氧化碳的離子方程式
CO2+2OH-=CO32-+H2O
CO2+2OH-=CO32-+H2O
．
②常溫下，0.1mol．L-1 NaHCO3溶液的pH＞8，則溶液中c（H2CO3）
＞
＞
c（CO32-）（填“＞”、“＜”或“=”）．
③合成的甲醇可以做為新型燃料電池的原料，若電解液是堿性的，則其負極的電極反應式為
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
．
（3）二氧化氯（ClO2），為一種黃綠色氣體，是公認的高鏟、廣譜安全的殺菌消毒劑．工業(yè)上制備ClO2的反應原理為：
4HCl（濃）+2NaClO3═2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl．上述反應中，產(chǎn)生1mol ClO2，則被氧化的HCl為
1mol
1mol
．
（4）SO2溶于水可以得到二元弱酸H2SO3（亞硫酸）．
①25℃時，將NaOH深液一亞硫酸混合至恰好中和，測混合液中各種離子濃度的大小關系為
c（Na+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+）
c（Na+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+）
．
②25℃時，當NaOH溶液與H2SO3等物質的量混合時，發(fā)現(xiàn)混合液pH＜7，請你簡要解釋其原因
HSO3-的電離程度大于其水解程度
HSO3-的電離程度大于其水解程度
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)二氧化氯（ClO2）是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點為-59℃，沸點為11.0℃，易溶于水．ClO2可以看做是亞氯酸（HClO2）和氯酸（HClO3）的混合酸酐．工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃時反應制得．某學生擬用下圖所示裝置模擬工業(yè)制取及收集ClO2．（夾持儀器已省略）．回答問題：
（1）B必須添加溫度控制裝置，應補充的裝置是
 
；A也必須添加溫度控制裝置，除酒精燈外，還需要的儀器是
 
（不須填夾持儀器）．
（2）C中試劑為
 
．C裝置有缺陷需改進，改進方法為
 
．
（3）A中反應產(chǎn)物有某種鹽、ClO2和CO2等，寫出相關化學方程式
 
．
ClO2很不穩(wěn)定，需隨用隨制，產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液．為測定所得溶液中ClO2的含量，進行下列實驗：準確量取ClO2溶液10mL，稀釋成100mL試樣；量取V1 mL試樣加入到錐形瓶中，調節(jié)試樣的pH≤2.0，加入足量的KI晶體，靜置片刻；加入淀粉指示劑，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點，反應原理：2Na2S2O3+I2→Na2S4O6+2NaI，消耗Na2S2O3溶液V2mL．
（4）滴定過程中至少須進行兩次平行測定的原因是
 
．
（5）到達滴定終點時指示劑的顏色變化為
 
．
（6）原ClO2溶液的濃度為
 
 g/L（用含字母的代數(shù)式表示）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

二氧化氯（ClO2）是一種在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑，而且與Cl2相比不會產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機氯代物．制備ClO2有下列兩種方法：
方法一：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二：2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+2Na2SO4+2H2O
（1）方法一的離子方程式為
 
．
（2）方法二中被氧化的物質是
 
，若反應中有0.1mol電子轉移，則產(chǎn)生的ClO2氣體在標準狀況下的體積為
 
L．
（3）用方法二制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒，其主要原因是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（1）含有弱酸HA和其鈉鹽NaA的混合溶液，在化學上用作緩沖溶液．向其中加入少量酸或堿時，溶液的酸堿性變化不大．現(xiàn)將0.04mol?L-1HA溶液和0.02mol?L-1NaOH溶液等體積混合，得到緩沖溶液．
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①若HA為HCN，該溶液顯堿性，則溶液中c（CN-）
 
c（Na+）（填“＜”、“=”或“＞”），你得出該結論的依據(jù)是
 
．
②若HA為CH3COOH，該溶液顯酸性．溶液中所有的離子按濃度由大到小排列的順序是
 
．
（2）二氧化氯（ClO2）為一種黃綠色氣體，是國際上公認的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑，目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝．
①如圖示意用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2．寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應式：
 
．
②電解一段時間，當陰極產(chǎn)生的氣體體積為336mL（標準狀況）時，停止電解．通過陽離子交換膜的陽離子的物質的量為
 
mol；用平衡移動原理解釋陰極區(qū)pH增大的原因
 
．
（3）25℃時，2.0×10-3mol?L-1HF溶液中，調節(jié)溶液pH（忽略溶液體積變化）得到的（HF）、c（F-）與溶液pH的變化關系如圖2．若將4.0×10-4mol?L-1CaCl2溶液與4.0×10-3mol?L-1HF溶液等體積混合，調節(jié)混合液pH=4（忽略調節(jié)時混合液體積的變化），通過列式計算說明是否有CaF2沉淀析出．[已知Ksp（CaF2）：1.5×10-10]
 
．

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