Question

1．ClO₂ 是一種高效安全的殺菌消毒劑．用氯化鈉電解法生成ClO₂的工藝原理示意圖如圖，發(fā)生器內(nèi)電解生成ClO₂．下列說法正確的是（　�。�

• A． a氣體是氯氣，b氣體是氫氣
• B． 氯化鈉電解槽內(nèi)每生成2 mol a氣體，轉(zhuǎn)移2mol e^-
• C． ClO₂發(fā)生器中陰極的電極反應(yīng)式為：2ClO₃^-+12H⁺+10e^-═Cl₂↑+6H₂O
• D． 為使a、b氣體恰好完全反應(yīng)，理論上每生產(chǎn)1molClO₂需要補充56L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）b氣體

Answer 1

分析 根據(jù)流程圖可知道：食鹽水在特定條件下電解得到氯酸鈉（NaClO₃）、氫氣，NaClO₃和HCl反應(yīng)，生成ClO₂、氯氣和氯化鈉，b氣體為氯氣，a氣體為氫氣，
A．a(chǎn)為氫氣，b為氯氣；
B．電解食鹽水得到氯酸鈉（NaClO₃）和H₂，電解的離子反應(yīng)方程式為：Cl^-+3H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ClO₃^-+3H₂↑；
C．ClO₂發(fā)生器中的反應(yīng)為，化學(xué)方程式NaClO₃和鹽酸發(fā)生歧化反應(yīng)，生成NaCl、ClO₂、Cl₂、H₂O，陰極是ClO₃^-得到電子生成ClO₂；
D．NaClO₃和鹽酸發(fā)生歧化反應(yīng)，生成NaCl、2ClO₂、Cl₂、H₂O，化學(xué)方程式為：2NaClO₃+4HCl=2NaCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O，每生成1molClO₂需要消耗NaClO₃ 1mol，同時生成氯氣0.5mol，結(jié)合電子守恒氯化鈉電解槽內(nèi)反應(yīng)為Cl^-+3H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ClO₃^-+3H₂↑，每生成1molNaClO₃ ，同時生成3mol氫氣．

解答 解：根據(jù)流程圖可知道：食鹽水在特定條件下電解得到氯酸鈉（NaClO₃）、氫氣，NaClO₃和HCl反應(yīng)，生成ClO₂、氯氣和氯化鈉，b氣體為氯氣，a氣體為氫氣，
A．分析可知a為氫氣，b為氯氣，故A錯誤；
B．電解食鹽水得到氯酸鈉（NaClO₃）和H₂，電解的離子反應(yīng)方程式為：Cl^-+3H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ClO₃^-+3H₂↑，氯化鈉電解槽內(nèi)每生成2 mol a氣體，轉(zhuǎn)移4mol e^-，故B錯誤；
C．ClO₂發(fā)生器中的反應(yīng)為，化學(xué)方程式NaClO₃和鹽酸發(fā)生歧化反應(yīng)，生成NaCl、ClO₂、Cl₂、H₂O，陰極是ClO₃^-得到電子生成ClO₂，電極反應(yīng)為ClO₃^-+2H⁺+e^-═ClO₂↑+H₂O，故C錯誤；
D．NaClO₃和鹽酸發(fā)生歧化反應(yīng)，生成NaCl、2ClO₂、Cl₂、H₂O，化學(xué)方程式為：2NaClO₃+4HCl=2NaCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O，每生成1molClO₂需要消耗NaClO₃ 1mol，同時生成氯氣0.5mol，結(jié)合電子守恒氯化鈉電解槽內(nèi)反應(yīng)為Cl^-+3H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ClO₃^-+3H₂↑，每生成1molNaClO₃ ，同時生成3mol氫氣，為使ab氣體恰好完全反應(yīng)，理論上每生成1molClO₂需要補充2.5mol氯氣，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了電解原理的分析、電解產(chǎn)物判斷、電子守恒的計算應(yīng)用，主要是流程分析和反應(yīng)原理的理解，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度較大．