Question

【题目】NaClO2 广泛用于造纸工业、污水处理等。工业上生产NaClO2 的工艺流程如下：

ClO2发生器中的反应为SO2 + 2NaClO3 + H2SO4 = 2ClO2↑+ 2NaHSO4

(1)NaClO3中Cl的化合价_______，上述反应中氧化剂是_______ ，被氧化的元素为_______。请用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目SO2 + 2NaClO3 + H2SO4 = 2ClO2↑+ 2NaHSO4_______________________反应后，若产生0.6 mol气体，则电子转移的物质的量为 _______mol。

(2)吸收器中反应温度不能高于5℃的可能原因有 _______

(3)反应结束后，向ClO2发生器中通入一定量空气的目的是_______

Answer 1

【答案】+5 NaClO3 S 0.6 防止过氧化氢分解，提高ClO2的吸收率 赶出ClO2,确保其被充分吸收

【解析】

(1)根据化合物中元素的化合价的代数和等于0分析元素化合价；根据氧化剂获得电子，被还原；还原剂失去电子，被氧化，得到氧化产物，元素化合价升降数目等于反应过程中电子转移数目；

(2)根据H2O2的稳定性与温度的关系分析；

(3)根据装置内含有ClO2的情况分析判断。

(1)在任何化合物中，所有元素化合价的化合价的代数和等于0，在NaClO3中Na是+1价，O是-2价，所以Cl元素的化合价为+5价；

在该反应中，Cl元素的化合价由反应前NaClO3中的+5价，变为反应后ClO2中的+4价，化合价降低，获得电子2×e-，所以NaClO3做氧化剂；S元素的化合价由反应前SO2中的+4价变为反应后NaHSO4中的+6价，化合价升高，失去电子2e-，SO2作还原剂，其中的S元素被氧化，用双线桥法表示电子转移为：；

根据反应方程式可知：在该反应中每转移2mol电子，反应产生2molClO2 气体，若反应转移了0.6mol电子，则反应产生ClO2气体的物质的量是0.6mol；

(2)在反应过程中使用H2O2，该物质不稳定，温度高容易发生分解反应而变质，反应温度控制在5℃以内，就防止过氧化氢分解，从而提高ClO2的吸收率；

(3)反应结束后，发生器中仍有少量ClO2，用空气可以将其排出，确保其被充分吸收。