题目内容
二氧化氯（ClO2）被称作第四代杀菌消毒剂．
（1）工业上用NaCl还原NaClO3生产ClO2的工艺流程如下图所示：
①反应器中发生反应的化学方程式为：
2NaClO3+2NaCl+2H2SO4=2ClO2↑+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O
生产中将NaClO3和NaCl按物质的量之比1：1.05的混合水溶液加入反应器，NaCl稍过量的目的是______．
②反应器中生成的ClO2和Cl2由通入空气驱出进入ClO2吸收塔，产生的混合液进入汽提塔，汽提塔排出的废液成分主要是______（填化学式，下同）．
③以上生产流程中循环②循环利用的物质是______．
④为提高ClO2的产量，可用亚氯酸钠（NaClO2）与反应器中Cl2反应生成ClO2，该反应的化学方程式为______．尾气中的Cl2可用SO2水溶液吸收，该反应的化学方程式为______．
（2）用阳离子交换膜分隔的电解池电解450g/L NaClO2溶液，可在阳极室产生ClO2，在阴极室产生H2和NaOH．下列有关说法正确的是______（填字母符号）．
A．电解时电子流向为：电源负极→导线→阴极，阳极→导线→电源正极
B．在电解过程中，Na+向阳极移动，ClO2-向阴极移动
C．在电解过程中阳极周围的pH基本不变
D．电解的离子方程式可表示为：2ClO2-+2H2O
2ClO2↑+H2↑+2OH-．
解：（1）①NaCl稍过量，由化学反应中的转化可知，使NaClO3充分反应或提高NaClO3的利用率，故答案为：使NaClO3充分反应或提高NaClO3的利用率；
②由流程可知，汽提塔排出的废液成分主要为硫酸钠、氯化钠、硫酸，化学式分别为Na2SO4、NaCl、H2SO4，故答案为：Na2SO4、NaCl、H2SO4；
③生产流程中循环②中碱液循环利用，则循环利用的物质为NaOH（或NaOH、NaClO、NaCl），
故答案为：NaOH（或NaOH、NaClO、NaCl）；
④亚氯酸钠（NaClO2）与反应器中Cl2反应生成ClO2，还生成氯化钠，该反应为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl；Cl2与SO2反应生成硫酸和盐酸，g该反应为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，
故答案为：2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl；Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl；
（2）电解NaClO2溶液，可在阳极室产生ClO2，在阴极室产生H2和NaOH，阳极上ClO2-失去电子，阴极上氢离子得到电子，
A．电解时负极与阴极相连，正极与阳极相连，则电解时电子流向为：电源负极→导线→阴极，阳极→导线→电源正极，故A正确；
B．在电解过程中，Na+向阴极移动，ClO2-向阳极移动，故B错误；
C．在电解过程中阳极ClO2-失去电子生成ClO2，周围的pH基本不变，故C正确；
D．阳极上ClO2-失去电子，阴极上氢离子得到电子，在电解的离子方程式可表示为2ClO2-+2H2O2ClO2↑+H2↑+2OH-，故D正确；
故答案为：ACD．
分析：（1）①NaCl稍过量，会促进NaClO3充分反应；
②由流程可知，汽提塔排出的废液成分主要为硫酸钠、氯化钠、硫酸；
③生产流程中循环②中碱液循环利用；
④亚氯酸钠（NaClO2）与反应器中Cl2反应生成ClO2，还生成氯化钠；Cl2与SO2反应生成硫酸和盐酸；
（2）电解NaClO2溶液，可在阳极室产生ClO2，在阴极室产生H2和NaOH，阳极上ClO2-失去电子，阴极上氢离子得到电子，以此分析．
点评：本题以工业上用NaCl还原NaClO3生产ClO2的工艺流程考查混合物的分离、提纯，明确流程是解答本题的关键，注意发生的化学反应来解答，题目难度较大．
②由流程可知，汽提塔排出的废液成分主要为硫酸钠、氯化钠、硫酸，化学式分别为Na2SO4、NaCl、H2SO4，故答案为：Na2SO4、NaCl、H2SO4；
③生产流程中循环②中碱液循环利用，则循环利用的物质为NaOH（或NaOH、NaClO、NaCl），
故答案为：NaOH（或NaOH、NaClO、NaCl）；
④亚氯酸钠（NaClO2）与反应器中Cl2反应生成ClO2，还生成氯化钠，该反应为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl；Cl2与SO2反应生成硫酸和盐酸，g该反应为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，
故答案为：2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl；Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl；
（2）电解NaClO2溶液，可在阳极室产生ClO2，在阴极室产生H2和NaOH，阳极上ClO2-失去电子，阴极上氢离子得到电子，
A．电解时负极与阴极相连，正极与阳极相连，则电解时电子流向为：电源负极→导线→阴极，阳极→导线→电源正极，故A正确；
B．在电解过程中，Na+向阴极移动，ClO2-向阳极移动，故B错误；
C．在电解过程中阳极ClO2-失去电子生成ClO2，周围的pH基本不变，故C正确；
D．阳极上ClO2-失去电子，阴极上氢离子得到电子，在电解的离子方程式可表示为2ClO2-+2H2O
2ClO2↑+H2↑+2OH-，故D正确；故答案为：ACD．
分析：（1）①NaCl稍过量，会促进NaClO3充分反应；
②由流程可知，汽提塔排出的废液成分主要为硫酸钠、氯化钠、硫酸；
③生产流程中循环②中碱液循环利用；
④亚氯酸钠（NaClO2）与反应器中Cl2反应生成ClO2，还生成氯化钠；Cl2与SO2反应生成硫酸和盐酸；
（2）电解NaClO2溶液，可在阳极室产生ClO2，在阴极室产生H2和NaOH，阳极上ClO2-失去电子，阴极上氢离子得到电子，以此分析．
点评：本题以工业上用NaCl还原NaClO3生产ClO2的工艺流程考查混合物的分离、提纯，明确流程是解答本题的关键，注意发生的化学反应来解答，题目难度较大．
练习册系列答案
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