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,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为 .
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 .
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+ , 要加入的试剂分别为、 . “电解”中阴极反应的主要产物是 .
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2 . 此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 , 该反应中氧化产物是 .
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力.NaClO2的有效氯含量为 . (计算结果保留两位小数)
【答案】
(1)+3价
(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+ClO2↑
(3)NaOH;Na2CO3;H2
(4)1:2;NaClO3
(5)1.61g
【解析】(1)在NaClO2中Na为+1价,O为﹣2价,根据正负化合价的代数和为0,可得Cl的化合价为+3价,所以答案是:+3;
(2)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 , 说明生成硫酸氢钠根据电子守恒和原子守恒,此反应的化学方程式为:2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+ClO2↑,所以答案是:2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+ClO2↑;
(3)食盐溶液中混有Mg2+ 和Ca2+ , 可以利用过量NaOH溶液除去Mg2+ , 利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+ , 电解NaCl溶液时阴极H+得到电子发生还原反应生成氢气,2H++2e﹣=H2↑,所以答案是:NaOH;Na2CO3;H2;
(4)由工艺图示可知,利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2 , 产物为NaClO3 , 则此反应中过氧化氢为氧化剂,还原产物为H2O,可知每摩尔H2O2得到2mol电子,还原剂为ClO2 , 氯元素化合价+4价变化为+5价,氧化产物为NaClO3 , 依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,
所以答案是:1:2;NaClO3 ;
(5)1gNaClO2的物质的量 =
mol,依据电子转移数目相等,NaClO2~Cl﹣~4e﹣ , Cl2~2Cl﹣~2e﹣ , 可知氯气的物质的量为
mol×4×
=
mol,则氯气的质量为
mol×73g/mol=1.61g,所以答案是:1.61g;
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