Question

13．由于用氯氣對飲用水消毒，會(huì)使水中的有機(jī)物發(fā)生氯代，生成有機(jī)含氯化合物，對人體有害，世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止使用這種消毒方法，建議采用廣譜性具有強(qiáng)氧化性的高效消毒劑二氧化氯（ClO₂）．ClO₂極易爆炸，生產(chǎn)和使用時(shí)盡量用惰性氣體稀釋，避免光照、震動(dòng)或加熱．
（1）在ClO₂分子中氯元素的化合價(jià)是+4．
（2）歐洲一些國家用NaClO₃氧化濃鹽酸來制取ClO₂，同時(shí)有Cl₂生成，表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaClO₃+4HCl（濃）=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl．
（3）我國廣泛采用將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣，通入填有固體亞氯酸鈉（NaClO₂）的柱內(nèi)制得ClO₂，這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaClO₂+Cl₂=2ClO₂+2NaCl．和歐洲的方法相比，此法的優(yōu)點(diǎn)有：①空氣將生成的ClO₂稀釋，減少爆炸危險(xiǎn)；②不能分離ClO₂和Cl₂，副產(chǎn)物少，原料利用率高．
（4）在酸性溶液中，用草酸鈉（Na₂C₂O₄）還原NaClO₃也可制得ClO₂，Na₂C₂O₄的氧化產(chǎn)物是CO₂，表示這一反應(yīng)的離子方程式是4H⁺+C₂O₄^2-+2ClO₃^-=2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O，此法的優(yōu)點(diǎn)是ClO₂被CO₂稀釋，減少爆炸危險(xiǎn)性．

Answer 1

分析 （1）化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，ClO₂中O為-2價(jià)；
（2）NaClO₃氧化濃鹽酸來制取ClO₂，同時(shí)有Cl₂生成，由元素守恒可知還生成水、氯化鈉；
（3）由信息可知，氯氣與NaClO₂反應(yīng)生成ClO₂，且生成氣體不純；
（4）酸性溶液中，用草酸鈉（Na₂C₂O₄）還原NaClO₃也可制得ClO₂，Na₂C₂O₄的氧化產(chǎn)物是CO₂，結(jié)合電子、電荷守恒分析離子反應(yīng)；二氧化碳可稀釋氣體，以此來解答．

解答 解：（1）化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，ClO₂中O為-2價(jià)，則Cl元素的化合價(jià)為0-（-2）×2=+4，故答案為：+4；
（2）NaClO₃氧化濃鹽酸來制取ClO₂，同時(shí)有Cl₂生成，由元素守恒可知還生成水、氯化鈉，反應(yīng)為2NaClO₃+4HCl（濃）=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl，
故答案為：2NaClO₃+4HCl（濃）=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl；
（3）由信息可知，氯氣與NaClO₂反應(yīng)生成ClO₂，反應(yīng)為2NaClO₂+Cl₂=2ClO₂+2NaCl，和歐洲的方法相比，此法的優(yōu)點(diǎn)有：①空氣將生成的ClO₂稀釋，減少爆炸危險(xiǎn)；②不能分離ClO₂和Cl₂，副產(chǎn)物少，原料利用率高，故答案為：2NaClO₂+Cl₂=2ClO₂+2NaCl；不能分離ClO₂和Cl₂，副產(chǎn)物少，原料利用率高；
（4）酸性溶液中，用草酸鈉（Na₂C₂O₄）還原NaClO₃也可制得ClO₂，Na₂C₂O₄的氧化產(chǎn)物是CO₂，由電子、電荷守恒可知離子反應(yīng)為4H⁺+C₂O₄^2-+2ClO₃^-=2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O，此法的優(yōu)點(diǎn)是ClO₂被CO₂稀釋，減少爆炸危險(xiǎn)性，
故答案為：4H⁺+C₂O₄^2-+2ClO₃^-=2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O；ClO₂被CO₂稀釋，減少爆炸危險(xiǎn)性．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)，為高頻考點(diǎn)，把握習(xí)題中的信息及物質(zhì)的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．