二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂.而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物．制备ClO2有下列两种方法:方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+2Na2SO4+2H2O(1)方法一的离子方题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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二氧化氯（ClO₂）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂，而且与Cl₂相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物．制备ClO₂有下列两种方法：
方法一：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O
方法二：2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄=2ClO₂↑+O₂↑+2Na₂SO₄+2H₂O
（1）方法一的离子方程式为

．
（2）方法二中被氧化的物质是

，若反应中有0.1mol电子转移，则产生的ClO₂气体在标准状况下的体积为

L．
（3）用方法二制备的ClO₂更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是

．

分析：（1）方法一中的反应只有钠离子和一半的氯离子实际不参加反应，以此书写离子反应；
（2）2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄=2ClO₂↑+O₂↑+2Na₂SO₄+2H₂O中，Cl元素的化合价降低，O元素的化合价升高；
（3）两种方法相比较，方法一中生成有毒气体氯气．

解答：解：（1）方法一中的反应只有钠离子和一半的氯离子实际不参加反应，则离子反应为2ClO₃^-+4H⁺+2Cl^-=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：2ClO₃^-+4H⁺+2Cl^-=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O；
（2）2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄=2ClO₂↑+O₂↑+2Na₂SO₄+2H₂O中，O元素的化合价升高，则H₂O₂为还原剂被氧化，Cl元素的化合价由+5价降低为+4价，转移1个电子，反应中有0.1mol电子转移，则产生的ClO₂气体在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案为：H₂O₂；2.24；
（3）因方法一制得的ClO₂中含有Cl₂，则用方法二制备的ClO₂更适合用于饮用水的消毒，故答案为：方法一制得的ClO₂中含有Cl₂．

点评：本题考查离子反应及氧化还原反应，明确离子反应的书写方法及氧化还原反应中元素的化合价变化是解答的关键，题目难度不大．

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

二氧化氯（ClO₂）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂．
（1）工业上制备ClO₂的反应原理常采用：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl．
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是

（填序号）．
A．只有还原性 B．还原性和酸性 C．只有氧化性 D．氧化性和酸性
②若上述反应中产生0.1mol ClO₂，则转移电子的物质的量为

0.1

mol．
（2）目前已开发出用电解法制取ClO₂的新工艺．
①如图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO₂．写出阳极产生ClO₂的电极反应式：

Cl^--5e^-+2H₂O=ClO₂↑+4H⁺

．
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL（标准状况）时，停止电解．通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为

0.01

mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因

在阴极发生2H⁺+2e^-=H₂↑，H⁺浓度减小，使得H₂O?OH^-+H⁺的平衡向右移动，OH^-浓度增大，pH增大

．
（3）ClO₂对污水中Fe²⁺、Mn²⁺、S^2-和CN^-等有明显的去除效果．某工厂污水中含CN^- a mg/L，现用ClO₂将CN^-氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为

2ClO₂+2CN^-=N₂↑+2CO₂↑+2Cl^-

；处理100m³这种污水，至少需要ClO₂

50a

mol．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2013?枣庄二模）运用化学反应原理研究碳、氮、硫、氯等单质及其化合物的反应，对生产、生活、环境保护等领域有着重要的意义．
（1）下列措施中，不利于环境保护的有

（填编号）．
a．大量开采使用化石燃料
b．使用无氟冰箱、空调
c．多步行多乘公交车，少用专车和私家车
d．将工业“废气”、“废液”、“废渣”直接排放
（2）工业上的“脱碳”指的是从“脱硝”、“脱硫”后的烟气用碱液垦荒得到浓缩的二氧化碳．利用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向．
①写出吸收二氧化碳的离子方程式

CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O

．
②常温下，0.1mol．L^-1NaHCO₃溶液的pH＞8，则溶液中c（H₂CO₃）

＞

c（CO₃^2-）（填“＞”、“＜”或“=”）．
③合成的甲醇可以做为新型燃料电池的原料，若电解液是碱性的，则其负极的电极反应式为

CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O

．
（3）二氧化氯（ClO₂），为一种黄绿色气体，是公认的高铲、广谱安全的杀菌消毒剂．工业上制备ClO₂的反应原理为：
4HCl（浓）+2NaClO₃═2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl．上述反应中，产生1mol ClO₂，则被氧化的HCl为

1mol

．
（4）SO₂溶于水可以得到二元弱酸H₂SO₃（亚硫酸）．
①25℃时，将NaOH深液一亚硫酸混合至恰好中和，测混合液中各种离子浓度的大小关系为

c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）

．
②25℃时，当NaOH溶液与H₂SO₃等物质的量混合时，发现混合液pH＜7，请你简要解释其原因

HSO₃^-的电离程度大于其水解程度

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

二氧化氯（ClO₂）是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，易溶于水．ClO₂可以看做是亚氯酸（HClO₂）和氯酸（HClO₃）的混合酸酐．工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应制得．某学生拟用下图所示装置模拟工业制取及收集ClO₂．（夹持仪器已省略）．回答问题：
（1）B必须添加温度控制装置，应补充的装置是

；A也必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的仪器是

（不须填夹持仪器）．
（2）C中试剂为

．C装置有缺陷需改进，改进方法为

．
（3）A中反应产物有某种盐、ClO₂和CO₂等，写出相关化学方程式

．
ClO₂很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO₂溶液．为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行下列实验：准确量取ClO₂溶液10mL，稀释成100mL试样；量取V₁ mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；加入淀粉指示剂，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，反应原理：2Na₂S₂O₃+I₂→Na₂S₄O₆+2NaI，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂mL．
（4）滴定过程中至少须进行两次平行测定的原因是

．
（5）到达滴定终点时指示剂的颜色变化为

．
（6）原ClO₂溶液的浓度为

g/L（用含字母的代数式表示）．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（1）含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液，在化学上用作缓冲溶液．向其中加入少量酸或碱时，溶液的酸碱性变化不大．现将0.04mol?L^-1HA溶液和0.02mol?L^-1NaOH溶液等体积混合，得到缓冲溶液．

①若HA为HCN，该溶液显碱性，则溶液中c（CN^-）

c（Na⁺）（填“＜”、“=”或“＞”），你得出该结论的依据是

．
②若HA为CH₃COOH，该溶液显酸性．溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是

．
（2）二氧化氯（ClO₂）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂，目前已开发出用电解法制取ClO₂的新工艺．
①如图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO₂．写出阳极产生ClO₂的电极反应式：

．
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为336mL（标准状况）时，停止电解．通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为

mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因

．
（3）25℃时，2.0×10^-3mol?L^-1HF溶液中，调节溶液pH（忽略溶液体积变化）得到的（HF）、c（F^-）与溶液pH的变化关系如图2．若将4.0×10^-4mol?L^-1CaCl₂溶液与4.0×10^-3mol?L^-1HF溶液等体积混合，调节混合液pH=4（忽略调节时混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有CaF₂沉淀析出．[已知K_sp（CaF₂）：1.5×10^-10]

．

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