题目内容
【题目】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其中一种生产工艺如下:
步骤一,利用NaClO3在硫酸作用下与SO2反应生成ClO2和一种酸式盐。
步骤二,将ClO2在NaOH溶液中与H2O2反应即可生成NaClO2。
回答下列问题:
(1)NaClO2中的Cl的化合价为__________________。
(2)写出步骤一中生成ClO2的化学方程式__________________。
(3)步骤二反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________,该反应中氧化产物是_____________。
(4)亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为:HClO2→ClO2+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1mol ClO2生成时转移电子个数约为__________。
(5)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1molO3转化为1molO2和1molH2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是____________(填序号)
A.Cl2 B.H2O2 C. ClO2 D.O3
(6)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN),经以下反应:KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,试指出生成物A的化学式为_____________,H2O2被称为绿色氧化剂的理由是________________________。
【答案】
(1)+3价;
(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;
(3)2:1;O2;(4)6.02×1023;(5)C;
(6)KHCO3;H2O2是氧化剂,其产物是H2O。没有污染。
【解析】
试题分析:(1)NaClO2中Na元素化合价为+1价,O为-2价,则Cl元素化合价为+3价,故答案为:+3;
(2)NaClO3在硫酸作用下与SO2反应生成ClO2和一种酸式盐,二氧化硫被氧化,应生成NaHSO4,方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4,故答案为:2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;
(3)ClO2与H2O2反应生成NaClO2,Cl元素的化合价降低,则H2O2中O元素的化合价升高,则反应方程为:2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2↑+2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,该反应中氧化产物是,故答案为:2:1;O2;
(4)由HClO2→ClO2↑+H++Cl-+H2O可知,反应物中Cl元素的化合价既升高又降低,当有1molClO2生成时,转移的电子数为1mol×(4-3)×NAmol-1=NA≈6.02×1023,故答案为:6.02×1023;
(5)1mol O3转化为1mol O2和1mol H2O,1mol O3获得2mol电子;1molCl2转化为Cl-获得2mol电子;1molH2O2获得2mol电子;1molClO2转化为Cl-获得5mol电子,故等物质的量的上述物质消毒效率最高的是ClO2,故选C;
(6)根据元素守恒原理,可知反应KCN+H2O2+H2O═A+NH3↑中的A为KHCO3.在反应中,H2O2是氧化剂,其产物H2O没有污染性,故答案为:KHCO3;H2O2是氧化剂,其产物是H2O,没有污染。