Question

【题目】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图，回答下列问题：

（1）ClO2的沸点为283K，纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下更安全．写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 ．
（2）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2 ．
①在尾气吸收过程中，可代替H2O2的试剂是（填序号）．
A．Na2O2B．Na2S C．FeCl2D．KMnO4
②提高尾气的吸收效率的可行措施有（填序号）．
A．尾气吸收时充分搅拌吸收液B．适当加快尾气的通入速率C．将温度控制在20℃以下D．加水稀释尾气吸收液
③此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ．
（3）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，在酸性溶液中，ClO2﹣和H+合为HClO2 ， HClO2
是唯一的亚卤酸，不稳定，易分解产生Cl2、ClO2和H2O，写出HClO2分解的化学方程式： ．
（4）已知NaClO2的溶解度随温度升高而增大，NaClO2饱和溶液在38℃以上60℃以下会析出NaClO2 ， 在NaClO2析出过程中可能混有的杂质是（填化学式）．

Answer 1

【答案】
（1）2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2
（2）C；AC；2：1
（3）8HClO2=Cl2↑+6ClO2↑+4H2O
（4）NaCl、Na2SO4
【解析】解：（1）NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2 ， 其中NaClO2是氧化剂，还原产物为NaCl，回收产物为NaHSO4 ， 说明生成硫酸氢钠，且产生ClO2 ， 根据电子守恒可知，此反应的化学方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 ，
所以答案是：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2；（2）①在尾气吸收过程中，过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2 ， 产物为ClO2﹣ ， 则H2O2为还原剂，又不能引入新的杂质，所以可代替H2O2的试剂是Na2O2 ， 故选：A；
②提高尾气的吸收效率，则可以搅拌、减慢尾气的通入速率、增大吸收液浓度，又ClO2的沸点为283K，所以将温度控制在20℃以下也可以提高尾气的吸收效率，故选：AC；
③由图可知，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2 ， 产物为ClO2﹣ ， 则此反应中ClO2为氧化剂，还原产物为ClO2﹣ ， 化合价从+4价降为+3价，H2O2为还原剂，氧化产物为O2 ， 每摩尔H2O2得到2mol电子，依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，
所以答案是：2：1；（3）HClO2不稳定，易分解产生Cl2、ClO2和H2O，根据电子守恒可知，分解的化学方程式为8HClO2=Cl2↑+6ClO2↑+4H2O，所以答案是：8HClO2=Cl2↑+6ClO2↑+4H2O；（4）由制备流程可知，进入电解池中为ClO2和多余SO2气体，所以利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收尾气ClO2和多余SO2气体，产物为ClO2﹣ ， 还会生成Na2SO4 ， 所以最后结晶、干燥的溶液除了含NaClO2还含有NaCl、Na2SO4 ， 又NaCl、Na2SO4 的溶解度随温度升高而增大，则在38℃以上60℃以下会析出NaClO2时可能混有的杂质是NaCl、Na2SO4 ， 所以答案是：NaCl、Na2SO4 ．