题目内容
世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯,二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下:
(1)ClO2中所有原子________(填“是”或“不是”)都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,除去杂质气体可选用________(填
选项字母)。
A.饱和食盐水 B.碱石灰
C.浓硫酸 D.蒸馏水
(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品,下列说法正确的是( )
A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D.在工作区和成品储藏室区要有通风装置和监测及警报装置
(3)欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备,但该方法缺点是产率低、产物难以分离,还可能污染环境。写出该方法发生反应的化学方程式________________________。
(4)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备,化学方程式是______________________,此法相比欧洲方法的优点是___________________________________________________________。
(5)科学家又研究出了一种新的制备方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,化学反应方程式为
_______________________________________________________。
此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是______________________________________________________________。
解析 (1)ClO2中氯原子最外层有7个电子,是奇数,而两个氧原子最外层共有12个电子,是偶数,所以ClO2中所有原子并不是都满足8电子结构。能使石蕊试液显蓝色的气体是氨气,氨气是碱性气体,可用浓硫酸吸收。(2)由题目所给
信息知,二氧化氯可代替氯气用于工业和饮用水处理,是“绿色”消毒剂,A项正确。由于二氧化氯具有消毒杀菌的功效,所以应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期,B项正确。稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围,C项正确。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,故在工作区和成品储藏室区要有通风装置和监测及警报装置,D项正确。(3)根据“可能污染环境”可知反应中有氯气生成,根据得失电子守恒、元素守恒等配平化学方程式。(4)根据题目所给信息知,反应物为NaClO2和Cl2,产物中有ClO2,根据得失电子守恒和元素守恒知该反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2===2NaCl+2ClO2。(5)该方法中生成的二氧化碳起到稀释作用,提高了生产、储存及运输的安全性。
答案 (1)不是 C
(2)ABCD
(3)2NaClO3+4HCl(浓)===2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O
(4)2NaClO2+Cl2===2NaCl+2ClO2 产率高,易于分离,没有产生毒副产品
(5)H2C2O4+2NaClO3+H2SO4===Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O 反应过程中生成的二氧化碳起到稀释作用