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）

Answer 1

【答案】
（1）+3价
（2）2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2
（3）NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2﹣（或NaClO2）
（4）2：1；O2
（5）1.57
【解析】解：（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，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；
（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+ ， ClO2氧化能力强，根据结晶干燥后的产物可知ClO2的还原产物为NaClO2 ， 因此电解装置中阴极ClO2得电子生成ClO2﹣ ， 阳极Cl﹣失电子生成Cl2 ． 所以答案是：NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2﹣（或NaClO2）；
（4.）依据图示可知，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；O2；
（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×71g/mol=1.57g，所以答案是：1.57g．