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，已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O，温度高于38℃时析出晶体NaClO2，温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl,其一种生产工艺如下。
请回答下列问题：
(1)NaClO2中Cl元素的化合价为____________。
(2)反应I：
①SO2做___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
②写出反应I的化学方程式：__________________________。
(3)电解II：
①所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去粗盐水中的Mg2+和Ca2+，需要加入的试剂分别为_______、______。
②电解过程中被氧化的物质是________。
③可用NaOH溶液吸收电解产生的Cl2，反应的离子方程式是______________。
(4)操作III：
滤液获利NaClO2的操作步骤：①加热蒸发；②趁热过滤；③洗涤；④干燥，得到成品。趁热过滤应控制的温度范围是___________。
【答案】+3 还原剂 2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 氢氧化钠溶液 碳酸钠溶液 NaCl或Cl- Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O 38℃-60℃
【解析】
由化学工艺流程可知，在H2SO4酸化条件下，NaClO3和SO2发生氧化还原反应生成ClO2和为NaHSO4，反应中NaClO3是氧化剂，SO2是还原剂；电解装置中，ClO2在阴极得电子发生还原反应生成ClO2-，Cl-在阳极失电子发生氧化反应生成Cl2； NaClO2溶液经蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥得到产品。
（1）NaClO2中Na是+1价，O是－2价，则根据化合物中正负价代数和为0可知Cl的化合价是+3价，故答案为：+3；
（2）在H2SO4酸化条件下，NaClO3和SO2发生氧化还原反应生成ClO2和为NaHSO4，反应中NaClO3是氧化剂，SO2是还原剂，反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4，故答案为：还原剂；2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4；
（3）①依据离子的性质，除去粗盐水中的Mg2+和Ca2+应选用过量的碳酸钠溶液除去钙离子，选用氢氧化钠溶液除去镁离子，故答案为：氢氧化钠溶液；碳酸钠溶液；
②电解装置中，ClO2在阴极得电子发生还原反应生成ClO2-，Cl-在阳极失电子发生氧化反应生成Cl2，则电解过程中被氧化的物质是氯化钠，故答案为：NaCl或Cl-；
③氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O，故答案为：Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O；
（4）由题给信息可知，NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O，温度高于38℃时析出晶体NaClO2，温度高于60℃时NaClO2分解生成氯酸钠和氯化钠，因此趁热过滤应控制的温度范围是38℃～60℃，故答案为：38℃～60℃。
【题目】法医常用马氏试砷法检验是否砒霜（As2O3）中毒,涉及的反应如下：
Ⅰ: 6Zn+As2O3+12HCl=6ZnCl2+2AsH3(砷烷) ↑+3H2O
Ⅱ: 2AsH3=2As(黑色砷镜)+3H2
（1）写出砷的基态原子价电子排布式__________
（2）砷烷的空间结构为_________；砷烷中心原子杂化方式为________
（3）砷烷同族同系列物质相关性质如下表：
NH3 | PH3 | AsH3 | SbH3 | |
熔点/℃ | -77.8 | -133.5 | -116.3 | -88 |
沸点/℃ | -34.5 | -87.5 | -62.4 | -18.4 |
从PH3
AsH3SbH3，熔沸点依次升高的原因是______________________，NH3分子例外的原因是__________________________________.
（4）第一电离能数据I(As)____ I(Se)
（5）立方氮化硼（BN）是特殊的耐磨和切削材料，其晶胞结构与金刚石相似，如图所示。
晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图b所示，其中原子坐标参数X为（0，0，0），Y原子的坐标参数为（1/2，0，1/2），则Z原子的坐标参数为________。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知立方氮化硼的密度为d gcm－3，阿伏加德罗常数值为NA，则晶胞参数a＝________nm。（列出计算式即可）
