题目内容
二氧化氯泡腾片，有效成分（ClO2）是一种高效、安全的杀菌、消毒剂．（1）方法一：氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2气体的方法．该法工艺原理如图．其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2．
①工艺中可利用的单质有
②此法的缺点主要是
（2）方法二：最近，科学家又研究出了一种新的制备方法，纤维素还原法制ClO2，其原理是：纤维素水解得到的最终产物X与NaClO3反应生成ClO2．
①配平方程式：
②若反应中产生4.48L（折算成标准状况下）气体，电子转移
③ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl-．处理含CN-相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的
（3）方法三：实验室常用氯酸钠（NaClO3）和亚硫酸钠（Na2SO3）用硫酸酸化，加热制备二氧化氯，化学反应方程式为：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4
| △ |
①反应中的Na2SO3溶液中存在如下平衡：H2O?H++OH-和
②常温下，0.1mol/L该溶液中离子浓度由大到小排列
③常温下，已知NaHSO3溶液呈酸性，在Na2SO3溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有
考点：电解原理,氧化还原反应方程式的配平,氯、溴、碘及其化合物的综合应用
专题：基本概念与基本理论,元素及其化合物
分析：（1）①电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH；故可以利用的单质为H2、Cl2，合成HCl，根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl，生成ClO2；可以写出方程式，并用化合价升降法配平得到；
②生成的气体中除了有二氧化氯还有大量的氯气，产率低，难分离，而且极有可能造成大气污染；用电解的方法耗能大；
（2）①纤维素为多糖，水解最终产物为葡萄糖（C6H12O6），具有还原性，可将NaClO3还原得到ClO2．Cl从+5到+4价，降低1价，葡萄糖（C6H12O6）C均价为0，到+4价，升高4价，然后配平得到；
②由①可知生成24molClO2和6mol CO2气体转移24mol的电子；
③每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，故为2.5倍；
（3）①存在弱电解水的电离平衡和弱离子的水解平衡．
②不水解的二元钠离子浓度最大，水解是微弱的，显性离子和第一步水解产生的阴离子，隐性离子；
③Na2SO3溶液中滴加稀盐酸，两者反应，要使溶液呈中性，只能是部分反应，所以溶质为Na2SO3、NaHSO3、NaCl．
②生成的气体中除了有二氧化氯还有大量的氯气，产率低，难分离，而且极有可能造成大气污染；用电解的方法耗能大；
（2）①纤维素为多糖，水解最终产物为葡萄糖（C6H12O6），具有还原性，可将NaClO3还原得到ClO2．Cl从+5到+4价，降低1价，葡萄糖（C6H12O6）C均价为0，到+4价，升高4价，然后配平得到；
②由①可知生成24molClO2和6mol CO2气体转移24mol的电子；
③每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，故为2.5倍；
（3）①存在弱电解水的电离平衡和弱离子的水解平衡．
②不水解的二元钠离子浓度最大，水解是微弱的，显性离子和第一步水解产生的阴离子，隐性离子；
③Na2SO3溶液中滴加稀盐酸，两者反应，要使溶液呈中性，只能是部分反应，所以溶质为Na2SO3、NaHSO3、NaCl．
解答：
解：（1）①电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH；故可以利用的单质为H2、Cl2，合成HCl，根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl，生成ClO2；发生氧化还原反应，NaClO3被还原生成ClO2，HCl被氧化生成Cl2，同时生成水，反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，
故答案为：H2、Cl2；2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O；
②生成的气体中除了有二氧化氯还有大量的氯气，产率低，难分离，而且极有可能造成大气污染；用电解的方法耗能大，故答案为：同时产生了大量的氯气，不仅产率低，而且产品难以分离，同时很有可能造成环境污染；用电解的方法耗能大；
（2）①纤维素为多糖，水解最终产物为葡萄糖（C6H12O6），具有还原性，可将NaClO3还原得到ClO2．Cl从+5到+4价，降低1价，葡萄糖（C6H12O6）C均价为0，到+4价，升高4价，则配平后的化学方程式为1 C6H12O6+24 NaClO3+12H2SO4=24 ClO2↑+6 CO2↑+18H2O+12 Na2SO4，
故答案为：1；C6H12O6；24；6；12；Na2SO4；
②30mol的气体～24mole-
30×22.4L 24mol
4.48L 0.16mol
所以转移电子数为0.16NA，故答案为：0.16NA；
③每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍，故答案为：2.5；
（3）①存在弱电解水的电离平衡和弱离子的水解平衡，SO32-+H2O?HSO3-+OH-，故答案为：SO32-+H2O?HSO3-+OH-；
②不水解的二元钠离子浓度最大，水解是微弱的，显性离子和第一步水解产生的阴离子，隐性离子，所以离子由大到小排列为c（Na+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+），故答案为：c（Na+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+）；
③Na2SO3溶液中滴加稀盐酸，两者反应，要使溶液呈中性，只能是部分反应，所以溶质为Na2SO3、NaHSO3、NaCl，故答案为：Na2SO3、NaHSO3、NaCl．
故答案为：H2、Cl2；2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O；
②生成的气体中除了有二氧化氯还有大量的氯气，产率低，难分离，而且极有可能造成大气污染；用电解的方法耗能大，故答案为：同时产生了大量的氯气，不仅产率低，而且产品难以分离，同时很有可能造成环境污染；用电解的方法耗能大；
（2）①纤维素为多糖，水解最终产物为葡萄糖（C6H12O6），具有还原性，可将NaClO3还原得到ClO2．Cl从+5到+4价，降低1价，葡萄糖（C6H12O6）C均价为0，到+4价，升高4价，则配平后的化学方程式为1 C6H12O6+24 NaClO3+12H2SO4=24 ClO2↑+6 CO2↑+18H2O+12 Na2SO4，
故答案为：1；C6H12O6；24；6；12；Na2SO4；
②30mol的气体～24mole-
30×22.4L 24mol
4.48L 0.16mol
所以转移电子数为0.16NA，故答案为：0.16NA；
③每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍，故答案为：2.5；
（3）①存在弱电解水的电离平衡和弱离子的水解平衡，SO32-+H2O?HSO3-+OH-，故答案为：SO32-+H2O?HSO3-+OH-；
②不水解的二元钠离子浓度最大，水解是微弱的，显性离子和第一步水解产生的阴离子，隐性离子，所以离子由大到小排列为c（Na+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+），故答案为：c（Na+）＞c（SO32-）＞c（OH-）＞c（HSO3-）＞c（H+）；
③Na2SO3溶液中滴加稀盐酸，两者反应，要使溶液呈中性，只能是部分反应，所以溶质为Na2SO3、NaHSO3、NaCl，故答案为：Na2SO3、NaHSO3、NaCl．
点评：本题考查化学工艺流程，涉及氧化还原反应相关概念、配平及计算，化学实验基本方法（除杂）等相关知识，题目难度中等，注意把握物质的分离、提纯操作方法．
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| 1 |
| 2 |
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