Question

【题目】是一种黄绿色或橙黄色的气体，极易溶于水，可用于水的消毒杀菌、水体中等重金属的除去及烟气的脱硫脱硝。回答下列问题：

(1)将过硫酸纳溶液加入亚氯酸钠中可制备中元素的化合价是___________，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。

(2)将通入溶液，溶液中可检测到同时有黑色沉淀生成。该反应的离子方程式为：________________________

(3)为研究脱硝的适宜条件，在1 L 200 mg·L-1溶液中加溶液调节，通入气体并测定的去除率，其关系如下图所示：

①实验中使用的溶液的物质的量浓度为____________；要使的去除率更高，应控制的条件是__________________________。

②当溶液时，的去除率增大的原因是与溶液反应生成更强的吸收剂，写出碱性条件下脱除反应的离子方程式：____________

Answer 1

【答案】 +31：22ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl-2.96×10-3mol/L 控制溶液呈强酸性或强碱性4NO+2ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O

【解析】

（1）将过硫酸钠（Na2S2O8）溶液加入亚氯酸钠（NaClO2）中可制备ClO2， NaClO2中Na元素为+1价，O元素为-2价，根据化合物中元素化合价代数和为0，可知NaClO2中Cl元素的化合价为+3价；该反应中过硫酸钠（Na2S2O8）中S元素的化合价由+7价降低为+6价，过硫酸钠为氧化剂，亚氯酸钠（NaClO2）中Cl元素的化合价由+3价升高为+4价，亚氯酸钠为还原剂，根据得失电子守恒可知，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2；综上所述，本题答案是：+3,1:2,。

（2）将 ClO2通入MnSO4溶液，溶液中可检测到Cl-同时有黑色MnO2沉淀生成，可知反应的离子方程式为：2ClO2+5Mn2++6H2O=5 MnO2↓+12H++2Cl-；综上所述，本题答案是：2ClO2+5Mn2++6H2O=5 MnO2↓+12H++2Cl-。

（3）①1 L 200 mg·L-1 ClO2溶液中ClO2的质量为200 mg ，则200 mg ClO2 的物质的量为：0.2/67.5=0.00296mol；即ClO2溶液的物质的量浓度为：2.96×10-3mol/L；根据图像可知，要使NO的去除率更高，应该控制溶液呈强酸性或强碱性；综上所述，本题答案是：2.96×10-3mol/L，控制溶液呈强酸性或强碱性。

②当溶液pH>7时，NO的去除率增大的原因是ClO2与NaOH溶液反应可生成更强的吸收剂NaClO2，在碱性条件下NaClO2脱除NO反应的离子方程式为：4NO+2ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O；综上所述，本题答案是: 4NO+2ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O。