Question

1．ClO₂ 是一种高效安全的杀菌消毒剂．用氯化钠电解法生成ClO₂的工艺原理示意图如图，发生器内电解生成ClO₂．下列说法正确的是（　　）

• A． a气体是氯气，b气体是氢气
• B． 氯化钠电解槽内每生成2 mol a气体，转移2mol e^-
• C． ClO₂发生器中阴极的电极反应式为：2ClO₃^-+12H⁺+10e^-═Cl₂↑+6H₂O
• D． 为使a、b气体恰好完全反应，理论上每生产1molClO₂需要补充56L（标准状况）b气体

Answer 1

分析 根据流程图可知道：食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠（NaClO₃）、氢气，NaClO₃和HCl反应，生成ClO₂、氯气和氯化钠，b气体为氯气，a气体为氢气，
A．a为氢气，b为氯气；
B．电解食盐水得到氯酸钠（NaClO₃）和H₂，电解的离子反应方程式为：Cl^-+3H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ClO₃^-+3H₂↑；
C．ClO₂发生器中的反应为，化学方程式NaClO₃和盐酸发生歧化反应，生成NaCl、ClO₂、Cl₂、H₂O，阴极是ClO₃^-得到电子生成ClO₂；
D．NaClO₃和盐酸发生歧化反应，生成NaCl、2ClO₂、Cl₂、H₂O，化学方程式为：2NaClO₃+4HCl=2NaCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O，每生成1molClO₂需要消耗NaClO₃ 1mol，同时生成氯气0.5mol，结合电子守恒氯化钠电解槽内反应为Cl^-+3H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ClO₃^-+3H₂↑，每生成1molNaClO₃ ，同时生成3mol氢气．

解答 解：根据流程图可知道：食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠（NaClO₃）、氢气，NaClO₃和HCl反应，生成ClO₂、氯气和氯化钠，b气体为氯气，a气体为氢气，
A．分析可知a为氢气，b为氯气，故A错误；
B．电解食盐水得到氯酸钠（NaClO₃）和H₂，电解的离子反应方程式为：Cl^-+3H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ClO₃^-+3H₂↑，氯化钠电解槽内每生成2 mol a气体，转移4mol e^-，故B错误；
C．ClO₂发生器中的反应为，化学方程式NaClO₃和盐酸发生歧化反应，生成NaCl、ClO₂、Cl₂、H₂O，阴极是ClO₃^-得到电子生成ClO₂，电极反应为ClO₃^-+2H⁺+e^-═ClO₂↑+H₂O，故C错误；
D．NaClO₃和盐酸发生歧化反应，生成NaCl、2ClO₂、Cl₂、H₂O，化学方程式为：2NaClO₃+4HCl=2NaCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O，每生成1molClO₂需要消耗NaClO₃ 1mol，同时生成氯气0.5mol，结合电子守恒氯化钠电解槽内反应为Cl^-+3H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ClO₃^-+3H₂↑，每生成1molNaClO₃ ，同时生成3mol氢气，为使ab气体恰好完全反应，理论上每生成1molClO₂需要补充2.5mol氯气，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了电解原理的分析、电解产物判断、电子守恒的计算应用，主要是流程分析和反应原理的理解，掌握基础是解题关键，题目难度较大．