Question

世界环保联盟即将全面禁止在自来水中加氯气，推广采用广谱高效杀菌消毒剂二氧化氯（ClO₂，黄绿色气体）。目前欧洲和我国主要采用Kesting法（原料为氯酸钠和盐酸）制取ClO₂，该法的缺点是同时产生Cl₂（占ClO₂体积的一半），使产物纯度降低。

（1）试写出该法制ClO₂的化学反应方程式__________________________。

（2）Cl₂和ClO₂都是通过强氧化作用而杀菌消毒，试计算出在同质量时，ClO₂的氧化能力是Cl₂的_________倍。

Answer 1

解析：根据给定条件书写化学反应方程式：首先要充分分析题目给定条件，把握题意，然后再结合守恒原则确定反应产物，最后配平。

由题意知，反应物是氯酸钠和盐酸，产物是Cl₂、ClO₂,再根据守恒原则，可判断产物还有NaCl、H₂O。

Cl₂作氧化剂时，每转移1 mol电子需Cl₂ 35.5 g，ClO₂作氧化剂时（还原成－1价的氯），每转移1 mol电子需ClO₂（35.5+2×16）g/5=13.5 g。所以等质量的ClO₂与Cl₂，ClO₂的氧化能力是Cl₂的35.3/13.5=2.63倍。

亦可这样考虑，设各取Cl₂、ClO₂质量为1 g，则1 g Cl₂转移电子的物质的量为 mol，1 g ClO₂转移电子的物质的量为×5 mol。所以，等质量的ClO₂的氧化能力是Cl₂的2.63倍。

答案：（1）2NaClO₃+4HCl==2NaCl+Cl₂↑+2ClO₂↑+2H₂O  （2）2.63