题目内容
【题目】二氧化氯是国际上公认的对环境无二次污染的消毒杀菌剂。它常温下为气体，易溶于水，受热易分解。甲醇法制制备二氧化氯的工艺如图：
回答下列问题：
（1）ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有___性。
（2）加入“发生器”的浓硫酸先稀释为63%H2SO4，冷却后加入反应器的原因是___。实际操作中再“发生器”中加入适量NaCl以加快反应速率，若NaCl过量会发生成污染环境的一种气体的分子式为___。
（3）若1molCH3OH反应时转移6mole-，则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为___。
（4）Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图所示，则“过程Ⅱ”的操作是：加热浓缩至有大量晶体析出、___、经干燥得Na2SO4固体。
（5）采用惰性电极为阳极，通过电解亚氯酸钠溶液的方法也可以制备二氧化氯，其阳极的电极反应式为___。
（6）与甲醇法制备二氧化氯相比，电解法的优点是___（写出2点）。
【答案】强氧化 避免因浓硫酸稀释放热，使ClO2受热分解 Cl2 CH3OH+6NaClO3+4H2SO4=2Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O 在高于32.4℃条件下趁热过滤、洗涤 ClO2--e-=ClO2↑ 绿色环保；操作简便；原子利用率高
【解析】
(1)ClO2具有强氧化性；
(2)浓硫酸溶解于水放热，且ClO2受热易分解；Cl-在酸性条件下能被ClO2氧化；
(3)CH3OH中碳元素化合价为-2价，若1molCH3OH反应时转移6mole-，则CH3OH的氧化产物为CO2；
(4)当温度低于32.4℃时有Na2SO4·10H2O析出，降低产品纯度；
(5)阳极上ClO2-失电子发生氧化反应生成ClO2；
(6)甲醇法操作复杂，成本高。
(1)利用ClO2的强氧化性，常用于纸浆漂白、杀菌消毒；
(2)浓硫酸先稀释为63%H2SO4，待冷却后加入反应器，这样的操作可避免因浓硫酸稀释放热，使ClO2受热分解；加入适量NaCl可加快反应速率，但过量NaCl在酸性条件下，可被ClO2氧化生成Cl2，而污染环境；
(3)CH3OH中碳元素化合价为-2价，若1molCH3OH反应时转移6mole-，则CH3OH的氧化产物为CO2，则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为CH3OH+6NaClO3+4H2SO4=2Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O；
(4)当温度低于32.4℃时有Na2SO4·10H2O析出，则“过程Ⅱ”中加热浓缩至有大量晶体析出后，需要在高于32.4℃条件下趁热过滤、洗涤，最后再干燥得Na2SO4固体；
(5)阳极上ClO2-失电子发生氧化反应生成ClO2，电极反应式为ClO2--e-=ClO2↑；
(6)比较甲醇法与电解法，可知电解法的优点是绿色环保、操作简便、原子利用率高。
