题目内容
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程:
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已知:①ClO2气体只能保持在浓度较低状态下以防止爆炸性分解,且需现合成现用。
②ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
(1)在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后,生成氢气和NaClO3,请写出阳极的电极反应方程式 。
(2)反应生成ClO2气体需要X酸酸化,X酸可以为 。
A.盐酸 B.稀硫酸 C.HI溶液
(3)吸收塔内的温度不能过高的原因为 。
(4)ClO2被S2-还原为ClO2-、Cl-转化率与pH关系如图。
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写出pH≤2时ClO2与S2-反应的离子方程式: 。
(共6分)
(1)Cl--6e-+3H2O=ClO3-+6H+ (2分)
(2)B (1分)
(3)温度过高H2O2将分解 (1分)
(4)2ClO2+5S2-+8H+=2Cl-+5S↓+4H2O (2分)
【解析】
试题分析:(1)无隔膜时,电解饱和食盐水生成氢气和NaClO3,阳极是氯离子放电,根据题意,氯离子失去电子生成ClO3-,根据元素守恒,则反应物中有水参加,所以电极反应式为Cl--6e-+3H2O=ClO3-+6H+;
(2)ClO2中Cl元素的化合价是+4价,具有强氧化性,所以不能用盐酸或HI酸化,易被还原,所以选择用硫酸酸化,答案选B;
(3)吸收塔中加入过氧化氢作还原剂,而过氧化氢受热易分解,所以吸收塔内的温度不能过高;
(4)由图可知,pH≤2时,溶液呈酸性,ClO2被还原为氯离子,硫离子则被氧化为S,所以发生的离子反应方程式为2ClO2+5S2-+8H+=2Cl-+5S↓+4H2O。
考点:考查电解反应原理的应用,对图像的分析,离子方程式的书写