Question

10．二氧化氯是一种广谱杀菌消毒剂，有众多的用途，工业上制取二氧化氯的化学方程式如下：2NaClO₃+2NaCl+2H₂SO₄→2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2Na₂SO₄
完成下列计算：
（1）0.2mol NaClO₃完全反应，得到气体的体积为6.72L（标准状况）．
（2）将27.0g ClO₂溶于水得0.5L溶液，则ClO₂的物质的量浓度为0.8mol/L．
（3）为使上述反应产生的Cl₂转化为ClO₂，将得到的混合气体和NaClO₂反应，反应方程式为：2NaClO₂+Cl₂→2ClO₂+2NaCl
假设NaClO₃的转化率为90%，Cl₂的转化率为95%
计算由0.2mol NaClO₃最终可制得的ClO₂的质量（保留两位小数）．

Answer 1

分析 （1）根据氯酸钠和气体之间的关系式计算；
（2）根据C=$\frac{n}{V}$计算物质的浓度；
（3）根据2NaClO₃+2NaCl+2H₂SO₄=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2Na₂SO₄、2NaClO₂+Cl₂→2ClO₂+2NaCl计算生成二氧化氯的质量．

解答 解：（1）根据2NaClO₃+2NaCl+2H₂SO₄=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2Na₂SO₄知，0.2mol NaClO₃完全反应，得到气体的物质的量是0.3mol，体积是0.3mol×22.4L/mol=6.72L；故答案为：6.72；
（2）二氧化氯的物质的量浓度=$\frac{\frac{27.0g}{67.5g/mol}}{0.5L}$=0.8mol/L，故答案为：0.8；
（3）根据2NaClO₃+2NaCl+2H₂SO₄→2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2Na₂SO₄知，0.2mol NaClO₃反应生成二氧化氯的物质的量=0.2mol×90%=0.18mol，生成氯气的物质的量=0.1mol×90%=0.09mol，根据2NaClO₂+Cl₂→2ClO₂+2NaCl知，生成二氧化氯的物质的量=0.09mol×2×95%=0.171mol，总的二氧化氯的质量为（0.18+0.171）×67.5=23.70gg，
答：由0.2mol NaClO₃最终可制得的ClO₂的质量为23.70g．

点评 本题以二氧化氯为载体考查了物质间的反应，根据方程式中各个物理量之间的关系式分析解答，题目难度不大．