Question

8．二氧化氯（ClO₂）氣體是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑，易溶于水．制備方法如下：
（1）步驟Ⅰ：電解食鹽水制備氯酸鈉．用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)．在除雜操作時，往粗鹽水中先加入過量的BaCl₂（填化學式），至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過量的Na₂CO₃和NaOH，充分反應后將沉淀一并濾去．
（2）步驟Ⅱ：將步驟Ⅰ得到的食鹽水在特定條件下電解得到氯酸鈉（NaClO₃），再將它與鹽酸反應生成ClO₂與Cl₂，該氣體的物質(zhì)的量比是2：1．

Answer 1

分析 （1）先除去其中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)，利用氯化鋇除去硫酸根離子，再加碳酸鈉除去過量鋇離子及鈣離子，NaOH除去鎂離子；
（2）NaClO₃與鹽酸反應生成ClO₂與Cl₂，Cl元素的化合價由+5價降低為+4價，Cl元素的化合價由-1價升高為0，結合電子守恒計算．

解答 解：（1）步驟Ⅰ：電解食鹽水制備氯酸鈉．用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等雜質(zhì)．在除雜操作時，往粗鹽水中先加入過量的BaCl₂，除去硫酸根離子，至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過量的Na₂CO₃和NaOH，充分反應后將沉淀一并濾去，故答案為：BaCl₂；Na₂CO₃；
（2）NaClO₃與鹽酸反應生成ClO₂與Cl₂，Cl元素的化合價由+5價降低為+4價，Cl元素的化合價由-1價升高為0，設生成ClO₂與Cl₂的物質(zhì)的量分別為x、y，
由電子守恒可知，x×（5-4）=y×2×[0-（-1）]，解得x：y=2：1，故答案為：2：1．

點評 本題以物質(zhì)的制備考查混合物分離提純及氧化還有反應的計算，為高頻考點，把握離子之間的反應、氧化還原反應中電子守恒為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．