Question

（1 5分）
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，同時需要避免光照、震動或受熱。實驗室以電解法制備ClO₂的流程如下：

（1）ClO₂中所有原子        （填“是”或“不是”）都滿足8電子結構。上圖所示方法制得的混合氣中雜質氣體B能使石蕊試液顯藍色，除去該雜質氣體可選用   __；
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，但該方法缺點是產率低、產品難以分離，還可能污染環境。寫出該方法發生的化學方程式          ；
（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 ； 產率高，易于分離，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

解析試題分析：（1）ClO₂中所有原子不是都滿足8電子的穩定結構；上圖所示方法制得的混合氣中雜質氣體B能使石蕊試液顯藍色，則B是氨氣，由于其水溶液顯堿性，所以除去該雜質氣體可選用酸性除雜試劑濃硫酸來除去，選項是C。（2）A．根據題意可知：二氧化氯可廣泛用于工業和飲用水處理，正確；B．由于該物質有強氧化性，可以起到殺菌、消毒的作用，所以應用在食品工業中能有效地延長食品貯藏期，正確；C．由于二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，所以穩定性大大影響其使用范圍，因此穩定性二氧化氯的出現大大增加了二氧化氯的使用范圍，正確；D．由于二氧化氯是一種極易爆炸的強氧化性氣體，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，同時需要避免光照、震動或受熱。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，正確；（3）歐洲國家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備，該反應的方程式是：2NaClO₃＋4HCl(濃) === 2NaCl＋Cl₂↑＋2ClO₂↑＋2H₂O；（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2NaClO₂＋Cl₂ ="==" 2NaCl＋2ClO₂ ；此法相比歐洲方法的優點是產率高，易于分離，沒有產生毒副產品；（5）科學家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。
考點：考查ClO₂的結構、性質及制取方法的知識。