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时间:2018-12-21
《2019版高考化学一轮复习 培优计划 第四章 非金属及化合物 一 拓展点——氯的氧化物及含氧酸练习》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一、拓展点——氯的氧化物及含氧酸二氧化氯的性质与制备1.ClO2的制备(1)实验室制法把氯酸钠、亚硫酸钠和稀H2SO4混合水浴加热可制得黄棕色的ClO2气体,化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO42ClO2↑+2Na2SO4+H2O。[说明] ①可以用SO2代替Na2SO3;②要避光,否则会使ClO2分解;③控制水浴温度和加入H2SO4的速度,使ClO2均匀生成。(2)工业制法①氯酸钠与浓盐酸反应法:2NaClO3+4HCl(浓)===2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O②亚氯酸钠与Cl2反应法:2NaClO2+Cl2==
2、=2NaCl+2ClO2③草酸还原法:H2C2O4+2NaClO3+H2SO4===Na2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O④亚氯酸钠与盐酸反应法:5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O2.ClO2的性质常温下为黄绿色或黄红色气体,其液体为红褐色,固体为浅红色,熔点-59℃,沸点11℃。(1)ClO2见光或遇热水分解。(2)氧化作用:ClO2属强氧化剂,其氧化能力是Cl2的2.6倍。①ClO2能把Mn2+氧化成MnO22ClO2+5Mn2++6H2O===5MnO2+12H++2Cl-②ClO2能把Fe2+氧化
3、成Fe3+ClO2+5Fe2++4H+===5Fe3++Cl-+2H2O③ClO2在pH为5~9的区间内,很快将硫化物(S2-)氧化成SO,即8ClO2+5S2-+4H2O===5SO+8Cl-+8H+④ClO2能把废水中的CN-氧化成无毒气体2ClO2+2CN-===2CO2+N2+2Cl-[示例1] ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下:(1)写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式:____________________________。(2)写出二氧化氯发生器中的化学方程式,并标出电子转移的方向
4、及数目:________________________________________________________________________。(3)ClO2能将电镀废水中的CN-氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl-。写出该反应的离子方程式:___________________________________________________________________________________________________________________________________。[分析] (1)根据电解原理,氯
5、化钠电解槽内发生反应的离子方程式为Cl-+3H2O3H2↑+ClO。(2)二氧化氯发生器中NaClO3被还原为ClO2,盐酸被氧化为Cl2,化学方程式为。(3)ClO2能将电镀废水中的CN-氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl-。该反应的离子方程式为2ClO2+2CN-===2CO2+2Cl-+N2。[答案] (1)Cl-+3H2O3H2↑+ClO(2)(3)2ClO2+2CN-===2CO2+2Cl-+N2氯的含氧酸及亚氯酸盐1.氯的含氧酸氯的含氧酸中,氯元素有+1、+3、+5、+7四种化合价,分别为HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、
6、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。(1)四种酸的酸性强弱顺序:HClO4>HClO3>HClO2>HClO。(2)四种含氧酸中,HClO的氧化性最强。2.亚氯酸钠(NaClO2)的制备与性质(1)制备向NaOH和H2O2的混合溶液中通入ClO2,在玻璃棒的搅拌下反应,并用冰浴控制温度在4±1℃,得到亚氯酸钠晶体。反应的化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2===2NaClO2+O2+2H2O。(2)性质①NaClO2在常温下稳定,是白色结晶性粉末,加热到180~200℃时分解:3NaClO22NaClO3+NaCl。②在酸性条件下
7、,亚氯酸钠发生歧化反应,反应方程式为5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5NaCl+2H2O。[示例2] 亚氯酸(HClO2)是一种中强酸,易分解,亚氯酸及其盐类在工业生产和环境治理等方面用途非常广泛。回答下列问题:(1)HClO2中氯元素的化合价为________;亚氯酸不稳定,易分解为Cl2、ClO2和H2O,分解后的氧化产物与还原产物的物质的量之比为____________。(2)已知常温下Ka(HClO2)=1.1×10-2,则反应HClO2+OH-ClO+H2O在常温下的平衡常数K=____________。(3)亚氯酸盐
8、可用于脱除氮氧化物和硫氧化物,当其他条件不变时,测得脱除率与吸收液pH的关系如图所示。已知:Cl2和ClO2溶于水后比亚氯酸盐更易与SO2和NO反应。
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