题目
亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺，造纸业的漂白，也用于食品消毒、水处理等。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图。H2SO4 SO2 H2O2、NaOH-|||-↓-|||-NaClO3 → 溶解 → 反应1 ClO2 → 反应2 减压蒸发 冷却结晶 →产品-|||-55℃-|||-母液已知：①亚氯酸钠（NaClO2）受热易分解；②高浓度的ClO2易爆炸。（1）Cl2与ClO2因有强氧化性而用作常用消毒剂，消毒时均被还原为Cl-，则ClO2的消毒能力是等质量的Cl2的 ____ 倍（保留小数点后一位）。（2）反应1涉及的反应方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4═2ClO2+2NaHSO4反应中生成的氧化产物与还原产物的个数比为 ____ ；“反应1”需要鼓入空气，空气的作用是 ____ 。（3）“反应2”发生反应的化学方程式： ____ 。“反应2”需要控制反应温度不能过高，温度过高可能导致 ____ ； ____ 。（4）从“母液”中可回收的主要物质是 ____ 。（5）为探究NaClO2的氧化性，可以选择下列试剂。根据选择的试剂，描述能体现NaClO2氧化性的实验现象是 ____ 。A、淀粉-KI溶液B、酸性高锰酸钾溶液C、氯水D、Na2SO4溶液
亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺，造纸业的漂白，也用于食品消毒、水处理等。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图。
已知：①亚氯酸钠（NaClO2）受热易分解；②高浓度的ClO2易爆炸。
（1）Cl2与ClO2因有强氧化性而用作常用消毒剂，消毒时均被还原为Cl-，则ClO2的消毒能力是等质量的Cl2的 ____ 倍（保留小数点后一位）。
（2）反应1涉及的反应方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4═2ClO2+2NaHSO4反应中生成的氧化产物与还原产物的个数比为 ____ ；“反应1”需要鼓入空气，空气的作用是 ____ 。
（3）“反应2”发生反应的化学方程式： ____ 。“反应2”需要控制反应温度不能过高，温度过高可能导致 ____ ； ____ 。
（4）从“母液”中可回收的主要物质是 ____ 。
（5）为探究NaClO2的氧化性，可以选择下列试剂。根据选择的试剂，描述能体现NaClO2氧化性的实验现象是 ____ 。
A、淀粉-KI溶液
B、酸性高锰酸钾溶液
C、氯水
D、Na2SO4溶液
已知：①亚氯酸钠（NaClO2）受热易分解；②高浓度的ClO2易爆炸。
（1）Cl2与ClO2因有强氧化性而用作常用消毒剂，消毒时均被还原为Cl-，则ClO2的消毒能力是等质量的Cl2的 ____ 倍（保留小数点后一位）。
（2）反应1涉及的反应方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4═2ClO2+2NaHSO4反应中生成的氧化产物与还原产物的个数比为 ____ ；“反应1”需要鼓入空气，空气的作用是 ____ 。
（3）“反应2”发生反应的化学方程式： ____ 。“反应2”需要控制反应温度不能过高，温度过高可能导致 ____ ； ____ 。
（4）从“母液”中可回收的主要物质是 ____ 。
（5）为探究NaClO2的氧化性，可以选择下列试剂。根据选择的试剂，描述能体现NaClO2氧化性的实验现象是 ____ 。
A、淀粉-KI溶液
B、酸性高锰酸钾溶液
C、氯水
D、Na2SO4溶液
题目解答
答案
解：（1）设质量都是71g，氯气得到的电子数为：$\frac{71g}{71g/mol}$×2×1=2mol，ClO2得到的电子数为：$\frac{71g}{67.5g/mol}$×1×5=$\frac{71}{13.5}$mol，则ClO2消毒的效率是Cl2的倍数为$\frac{\frac{71}{13.5}mol}{2mol}$≈2.6，
故答案为：2.6；
（2）产物中的2molNaHSO4，1mol是SO2氧化得到，为氧化产物，1mol为H2SO4表现酸性的产物，还原产物为ClO2，由反应方程式可得，它们的物质的量之比为1：2，所以反应中生成的氧化产物与还原产物的个数比为1：2，因纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释后会更安全，
故答案为：1：2；稀释ClO2以防爆炸；
（3）根据生成NaClO2目标物的特点可知，反应的方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2，因为反应物双氧水不稳定，易分解，生成物亚氯酸钠（NaClO2）受热也易分解，所以“反应2”需要控制反应温度不能过高，
故答案为：H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2；双氧水容易分解；亚氯酸钠容易分解；
（4）氯酸钠与二氧化硫在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2和Na2SO4，则母液中应含有Na2SO4，
故答案为：Na2SO4；
（5）为探究NaClO2的氧化性，需要选择还原剂KI溶液，NaClO2的氧化性能氧化碘离子为碘单质，使淀粉显蓝色，
故答案为：溶液变蓝。
故答案为：2.6；
（2）产物中的2molNaHSO4，1mol是SO2氧化得到，为氧化产物，1mol为H2SO4表现酸性的产物，还原产物为ClO2，由反应方程式可得，它们的物质的量之比为1：2，所以反应中生成的氧化产物与还原产物的个数比为1：2，因纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释后会更安全，
故答案为：1：2；稀释ClO2以防爆炸；
（3）根据生成NaClO2目标物的特点可知，反应的方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2，因为反应物双氧水不稳定，易分解，生成物亚氯酸钠（NaClO2）受热也易分解，所以“反应2”需要控制反应温度不能过高，
故答案为：H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2；双氧水容易分解；亚氯酸钠容易分解；
（4）氯酸钠与二氧化硫在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2和Na2SO4，则母液中应含有Na2SO4，
故答案为：Na2SO4；
（5）为探究NaClO2的氧化性，需要选择还原剂KI溶液，NaClO2的氧化性能氧化碘离子为碘单质，使淀粉显蓝色，
故答案为：溶液变蓝。
解析
- （1）题：考查氧化还原反应的计算，需比较等质量Cl₂与ClO₂的消毒效率，核心是电子转移的物质的量比。
- （2）题：需识别反应中的氧化产物与还原产物，结合工艺流程理解稀释ClO₂的作用。
- （3）题：根据产物推断反应方程式，注意温度对反应物、产物稳定性的影响。
- （4）题：通过流程中物质的转化关系，判断母液中可回收的物质。
- （5）题：通过试剂的选择验证NaClO₂的氧化性，需选择能体现氧化还原现象的试剂组合。
第（1）题
设定质量与计算电子数
设质量均为71g，Cl₂的物质的量为$\frac{71}{71}=1$ mol，转移电子数为$1 \times 2 \times 1=2$ mol；
ClO₂的物质的量为$\frac{71}{67.5} \approx 1.05$ mol，转移电子数为$1.05 \times 5=5.25$ mol。
比值计算
消毒能力比为$\frac{5.25}{2} \approx 2.6$。
第（2）题
产物分析
SO₂被氧化为NaHSO₄（氧化产物），NaClO₃被还原为ClO₂（还原产物）。
物质的量比
氧化产物与还原产物的物质的量比为1:2。
空气的作用
稀释ClO₂，防止浓度过高引发爆炸。
第（3）题
反应方程式推导
H₂O₂与ClO₂、NaOH反应生成NaClO₂、H₂O和O₂：
$\text{H}_2\text{O}_2 + 2\text{ClO}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow 2\text{NaClO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2$
温度控制原因
高温会加速H₂O₂分解和NaClO₂分解。
第（4）题
物质回收
流程中硫酸参与反应生成NaHSO₄，母液中可回收硫酸钠（Na₂SO₄）。
第（5）题
试剂选择与现象
选A（淀粉-KI溶液），若NaClO₂将I⁻氧化为I₂，溶液变蓝，即可验证其氧化性。