Question

【化學與技術】
世界環保聯盟建議全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒，而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯。二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，易溶于水、不穩定、呈黃綠色，在生產和使用時必須盡量用稀有氣體進行稀釋，同時要避免光照、震動或加熱。實驗室以電解法制備ClO₂的流程如下：請回答下列問題。

（1）ClO₂中所有原子            （填“是”或“不是”）都滿足8電子結構。上圖所示電解法制得的產物中雜質氣體B能使石蕊試液顯藍色，除去雜質氣體可選用      。
A飽和食鹽水    B堿石灰    C濃硫酸    D蒸餾水
（2）穩定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開發的新型產品，下列說法正確的是       。

A．二氧化氯可廣泛用于工業和飲用水處理

B．應用在食品工業中能有效地延長食品貯藏期

C．穩定性二氧化氯的出現大大增加了二氧化氯的使用范圍

D．在工作區和成品儲藏室內，要有通風裝置和監測及警報裝置

（3）歐洲國家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備，化學反應方程式為          ，此法缺點主要是產率低、產品難以分離，還可能污染環境。
（4）我國廣泛采用經干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉（NaClO₂）反應制備，化學方程式是             ，此法相比歐洲方法的優點是          。
（5）科學家最近又研究出了一種新的制備方法，利用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液還原氯酸鈉，化學反應方程式為          ，此法提高了生產及儲存、運輸的安全性，原因是                    。

Answer 1

（1）不是     C      
（2） A、B、C 、D
（3）2NaClO₃+4HCl（濃）=2NaCl+Cl₂↑+2ClO₂↑+2H₂O
（4）2NaClO₂+Cl₂=2NaCl+2ClO₂  安全性好，沒有產生毒副產品 
（5）H₂C₂O₄+2NaClO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O  反應過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用 

（1）氯最外層7個電子，氧最外層6個電子，氯失去四個電子無法形成8電子結構，故ClO₂中所有原子是不是都滿足8電子結構；雜質氣體呈堿性，故可用濃硫酸除去。
（2）A、B、C、D均正確。
（3）氯酸鈉氧化濃鹽酸的方程式為：2NaClO₃+4HCl（濃)=2NaCl+Cl₂↑+2ClO₂↑+2H₂O
（4）氯氣與固體亞氯酸鈉反應的方程式為：2NaClO₂+Cl₂=2NaCl+2ClO₂該方法與歐洲的相比較沒有雜質氣體Cl₂生成，故安全性好
（5）硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液還原氯酸鈉的方程式為：H₂C₂O₄+2NaClO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O ；此法提高了生產及儲存、運輸的安全性，原因是反應過程中生成的二氧化碳起到稀釋作用。