题目内容
【题目】NaClO2的漂白能力是漂白粉的4～5倍， 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：
(1)ClO2气体发生器中的反应为：2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。实际工业生产中，可用硫黄、浓硫酸代替原料中的SO2，其原因为____________(用化学方程式表示)。
(2)反应结束后，向ClO2发生器中通入一定量空气的目的：________________________。
(3)吸收器中生成NaClO2的离子反应方程式为________________________________。
(4)CO和联氨(N2H4)的性质及应用的研究是能源开发、环境保护的重要课题。
①用CO、O2和KOH溶液可以制成碱性燃料电池，则该电池反应的离子方程式为_______________。
②用CO、O2和固体电解质还可以制成如下图所示的燃料电池，则电极d的电极反应式为__________。
(5)联氨的性质类似于氨气，将联氨通入CuO浊液中，有关物质的转化如图所示。
①在转化过程中通入氧气发生反应后，溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。转化中当有1 mol N2H4参与反应时，需要消耗O2的物质的量为________。
②加入NaClO时发生的反应为：
Cu(NH3)42+＋2ClO－＋2OH－＝Cu(OH)2↓＋2N2H4↑＋2Cl－＋2H2O
该反应需在80℃以上进行，其目的除了加快反应速率外，还有_______________。
【答案】S＋2H2SO4(浓)
3SO2↑＋ 2H2O驱赶出ClO2，确保其被充分吸收2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO2-＋O2＋2H2O2CO＋O2＋4OH－=== 2CO32－＋2H2OCO＋O2－－2e－===CO2增大1mol氢氧化铜分解、降低联氨溶解度使其从溶液中逸出
【解析】
(1)二氧化氯发生器中的反应为氯酸钠与二氧化硫在浓硫酸作用下发生氧化还原反应，而硫磺、浓硫酸也可以生成二氧化硫，反应的方程式为： S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋ 2H2O；(2)反应结束后，发生器中仍有少量二氧化氯，用空气可以将其排出，确保其被充分吸收。(3)吸收器中双氧水与二氧化氯在碱性条件下发生氧化还原反应生成NaClO2，反应的离子方程式为：2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO2-＋O2＋2H2O。(4) ①该燃料电池中负极上一氧化碳失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，正极上氧气得到电子生成还原反应生成氢氧根离子，二氧化碳和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电池反应式为：2CO＋O2＋4OH－= 2CO32－＋2H2O； ②d电极上一氧化碳生成二氧化碳，则该电极上失去电子发生氧化反应，电极反应为 CO＋O2－－2e－===CO2； (5) ①Cu(NH3)42+和氧气反应过程中，铜元素化合价由+1价变为+2价，氧元素化合价从0价变为-2价，氧气得到电子和水反应生成氢氧根离子，所以溶液的pH增大，转化中当有1molN2H4参与反应时，转移电子的物质的量为4mol，根据转移电子相等分析，需要消耗氧气的物质的量为1mol。② 温度高时氢氧化铜分解，且气体溶解度随温度升高而降低，从而促进反应向正反应方向进行，故答案为：氢氧化铜分解、降低联氨溶解度使其从溶液中逸出。
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