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

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0.1 mol ClO2，则转移电子的物质的量为_______mol。 （2）目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。 ①上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112 mL（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）ClO2对污水中Fe2＋、Mn2＋、S2－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                           。

参考解答

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2025-06-17 17:03:08

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（1）①B （1分） ② 0.1 （1分） （2）①Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2↑+ 4H+ （2分） ②0.01 （2分） 在阴极发生2H+ + 2e- =H2↑，H+浓度减小，使得H2OOH- +H+的平衡向右移动，OH-浓度增大，pH增大 （2分） （3）2ClO2+2CN- = N2↑+ 2CO2↑+2Cl-（2分）

试题分析：（1）①4HCl中2HCl转化为Cl2，表现还原性，2HCl转化为NaCl，表现酸性，故B项正确。 ②NaClO3中Cl元素为+5价，ClO2中Cl元素为+4价，所以产生0.1 mol ClO2，转移电子的物质的量为0.1mol。 （2）①惰性电极电解饱和食盐水，阳极Cl￣失电子生成ClO2，Cl元素由-1价升高至+4价，配平可得电极方程式：Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2↑+ 4H+ ②阴极产生的气体体积为112 mL（标准状况），则生成H2：0.112L÷22.4L/mol=0.005mol，通过阳离子交换膜的阳离子为Na+，物质的量为0.01mol；阴极上H2O电离出的H+放电：2H+ + 2e- =H2↑，H+浓度减小，使得H2OOH- +H+的平衡向右移动，OH-浓度增大，pH增大 。 （3）CN-被氧化转化为CO2和N2，所以离子方程式为：2ClO2+2CN- = N2↑+ 2CO2↑+2Cl-

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