Question

二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂。

(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。

①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质。除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO，其原因是________________________________________________________________________。

[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9]

②该法工艺原理如下图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。

工艺中可以利用的单质有________(填化学式)，发生器中生成ClO2的化学方程式为________________________________________________________________________。

(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：

__(D)__＋24NaClO3＋12H2SO4===ClO2↑＋CO2↑＋18H2O＋________

(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN－氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl－。处理含CN－相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的________倍。

Answer 1

答案　(1)①BaCl2　BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)

②H2、Cl2　2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O

(2)1C6H12O6＋24NaClO3＋12H2SO4===24ClO2↑＋6CO2↑＋18H2O＋12Na2SO4

(3)2.5

解析　(1)①根据Ksp相差不大，沉淀转化不彻底来回答。

②根据工艺原理可以判断，在氯化钠电解槽中生成NaClO3和H2，在ClO2发生器中除生成ClO2外，还有Cl2产生，所以可以利用的单质有H2、Cl2。生成ClO2的化学方程式为2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。

(2)纤维素最终水解生成葡萄糖(C6H12O6)，根据原子守恒可以判断最后一种产物为Na2SO4。

(3)1 mol Cl2得2 mol电子，而1 mol ClO2得5 mol电子，所以处理相同物质的量的CN－，所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍。