NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，其一種生產工藝如圖：（1）NaClO2中Cl的化合價為

問題詳情：

NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，其一種生產工藝如圖：

（1）NaClO2中Cl的化合價為_______。

（2）寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式_______。

（3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精製而成，精製時，為除去雜質SO和Ca2+，需要加入適當過量的除雜試劑，添加順序為為_______、_______（填化學式）。

（4）“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2，發生如下反應：NaOH+H2O2+ClO2=NaClO2+O2+H2O

①配平化學方程式，並用單線橋表示電子轉移方向和數目_______。

②此吸收反應中，氧化產物是_______，氧化劑與還原劑的物質的量之比為_______。

③比較氧化*：ClO2_______O2（填“>”、“<”或“=”）。

④若270gClO2與過量的NaOH、H2O2完全反應，計算生成的NaClO2的物質的量為_______ mol。

（5）“有效*含量”可用來衡量含*消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含*消毒劑的氧化能力相當於多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效*含量為_______ g。（計算結果保留兩位小數）

【回答】

+3    H2SO4+SO2+2NaClO3=2ClO2+2NaHSO4    BaCl2    Na2CO3        O2    2：1    >    4    1.57g   

【分析】

由製備流程可知，NaClO3和SO2在H2SO4*化條件下生成ClO2，其中NaClO3是氧化劑，回收產物為NaHSO4，説明生成硫***，且產生ClO2，根據電子守恆可知，此反應的化學方程式為2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2，選擇NaOH除去食鹽水中的Mg2+，選擇碳**除去食鹽水中的Ca2+，然後電解裝置中*極ClO2得電子生成ClO2-，陽極Cl-失電子生成Cl2，含過氧化*的*氧化*溶液吸收ClO2，產物為ClO2-，最後NaClO2溶液結晶、乾燥得到產品，據此分析解題：

（1）根據元素化合價代數和為0計算；

（2）NaClO3在硫*作用下與SO2反應生成ClO2和一種*式鹽，二氧化硫被氧化，應生成NaHSO4，再結合電子守恆、電荷守恆及原子守恆寫出此反應的化學方程式；

（3）食鹽溶液中混有和Ca2+，可以利用過量BaCl2溶液除去，利用過量Na2CO3溶液除去Ca2+以及過量的Ba2+；

（4）①根據氧化還原反應方程式的配平方法進行配平該化學方程式，並進行單線橋法分析；

②根據氧化還原反應的分析可以求解此題；

③根據在同一氧化還原反應中氧化劑的氧化*大於氧化產物；

④根據反應方程式進行計算；

（5）每克NaClO2的物質的量= =mol，依據電子轉移數目相等，可知*氣的物質的量為mol×4×=mol，計算得到*氣的質量。

【詳解】

（1）在NaClO2中Na為+1價，O為-2價，根據正負化合價的代數和為0，可得Cl的化合價為+3價，故*為：+3；

（2）NaClO3和SO2在H2SO4*化條件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化劑，還原產物為NaCl，回收產物為NaHSO4，説明生成硫***，且產生ClO2，根據電子守恆可知，此反應的化學方程式為：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2，故*為：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2；

（3）食鹽溶液中混有和Ca2+，可以利用過量BaCl2溶液除去，利用過量Na2CO3溶液除去Ca2+以及過量的Ba2+，故*為：BaCl2溶液；Na2CO3溶液；

（4）①根據反應NaOH+H2O2+ClO2=NaClO2+O2↑+H2O中ClO2的Cl的化合價由+4價降低到NaClO2的+3價，降低1價，H2O2中O的化合價由-1價升高為O2中的0價，升高了2價，依據電子守恆採用最小公倍數法進行配平化學方程式，並用單線橋表示電子轉移方向和數目為，故*為：；

②由①分析可知：ClO2的Cl的化合價由+4價降低到NaClO2的+3價，H2O2中O的化合價由-1價升高為O2中的0價，故ClO2是氧化劑，NaClO2為還原產物，H2O2是還原劑，O2是氧化產物，根據反應方程式可知氧化劑與還原劑的物質的量之比為2：1，故*為：O2；2：1；

③同一氧化還原反應中，氧化劑的氧化*大於氧化產物，故氧化*ClO2>O2，故*為：>；

④將物質的量進入方程式中的計算可知： ，故*為：4；

（5）每克NaClO2的物質的量= =mol，依據電子轉移數目相等，NaClO2～Cl-～4e-，Cl2～2Cl-～2e-，可知*氣的物質的量為mol×4×=mol，則*氣的質量為mol×71g/mol=1.57g，故*為：1.57g。

知識點：氧化還原反應方程式的配平

題型：工業流程題