由于用氯气对饮用水消毒,会使水中的有机物发生氯化,生成有机含氯化合物于人体有害,世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧
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由于用氯气对饮用水消毒,会使水中的有机物发生氯化,生成有机含氯化合物于人体有害,世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸,生产和使用时尽量用惰性气体稀释,避免光照、震动或加热。 (1)在ClO2中,所有原子是否都满足8电子结构?______________(填“是”或“否”)。 (2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有Cl2生成,且Cl2的体积为ClO2的一半。这一反应的化学方程式是_______________________________。 (3)浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是_______________(填写编号)。 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 (4)若上述反应产生0.1 mol Cl2,转移电子的物质的量为_______________mol。 (5)ClO2为高效低毒的消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl2的_____________倍。 (6)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2,表示这一反应的化学方程式是________________________。和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是 __________________________。 |
答案
(1)否 (2)2NaClO3+4HCl==2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O (3)B (4)0.2 (5)2.63 (6)2NaClO2+Cl2==2NaCl+2ClO2;对环境的污染较小(生成的ClO2中不含Cl2杂质) |
举一反三
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。 与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的***菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。 (1)在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法: 方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2 ↑ +Cl2↑ +2NaCl+2H2O 方法二:2NaClO3 +H2O2 +H2SO4=2ClO2↑ +Na2SO4 +O2↑ +2H2O 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____ (2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5) 常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子 ( ClO2-)。2001年我国卫生部规定,饮用水中C1O2-的含量应不超过0.2 mg/L 饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为CIO2-、C1- 的转化率与溶液pH的关系如下图所示。 当pH≤2. 0时,ClO2-也能被I-完全还原成CI-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液 滴定: |
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6 +2NaI |
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①请写出pH≤2.0时,ClO2-与I-反应的离子方程式____ ②请完成相应的实验步骤: 步骤1:准确量取vmL水样加入到锥形瓶中。 步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0。 步骤3:加入足量的KI晶体。 步骤4:加少量淀粉溶液,用c mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗 Na2S2O3溶液V1mL。 步骤5:_____________________________________________ 步骤6:再用c moI/LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。 ③根据上述分析数据,测得该饮用水样中ClO2-的浓度为____mol/L(用含字母的代数式表示)。 ④若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将ClO2-还原成 Cl-,该反应的氧化产物是____ (填化学式)。 |
阅读以下材料回答问题:中石油吉林石化公司双苯厂曾发生爆炸事故,约有100吨左右的苯、苯胺和硝基苯等污染物进入松花江水体。位于下游的哈尔滨市市区市政供水管网临时停止供水。为尽快恢复供水,环保专家拟定了投加粉末活性炭及颗粒活性炭双重消除方式,将原有的沙滤池进行改造,用ZJ-15型活性炭替换石英沙。 (1)用活性炭消除硝基苯等污染物对水体的影响是利用了活性炭的____________________。 (2)最早用于饮用水消毒的物质是漂白粉。工业上生产漂白粉反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+ Ca(ClO)2+2H2O,该反应__________(填“是”或“不是”)氧化还原反应。 (3)氯气也用于自来水消毒,近来发现其在消毒过程中能产生多种有致癌、致畸作用的有机氯衍生物,如CHCl3等。世界环保联盟即将全面禁止在自来水中加氯气,推广采用广谱性高效***菌消毒剂二氧化氯(ClO2,黄绿色气体)。目前欧洲和我国主要采用Kesting法(原料为氯酸钠和盐酸)制ClO2,该法的缺点是同时产生Cl2(占ClO2体积的一半),使产物纯度降低。试写出该法制ClO2的化学方程式:______________________________。 (4)Cl2和ClO2都是通过氧化作用而***菌消毒。与Cl2一样,ClO2消毒后的还原产物是Cl-。计算在等质量时,ClO2的消毒效率是Cl2的__________倍。 |
用广谱高效的二氧化氯(ClO2)替代液氯进行消毒,可避免产生对人体健康有害的有机氯代物。 (1)工业上,ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化后反应制得,在该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为____________。 (2)有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标,有效氯含量的定义为:从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定含氯消毒剂的质量之比,常用百分数表示。则ClO2的有效氯含量是________。 (3)化学小组的同学欲对用ClO2消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定ClO2全部转化为Cl-),他们进行了如下实验:向30.00 mL水样中加几滴K2CrO4溶液作指示剂,用0. 001000 mol/L AgNO3溶液滴定,当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时,达滴定终点,此时用去AgNO3溶液12.12 mL。 ①水样中Cl-的物质的量浓度是____。 ②已知Kap(AgCl)=1.78×10-10,Kap(Ag2CrO4)= 2.00×10-12。如在滴定终点时,测得溶液中CrO42-的浓度是5.00×10-3mol/L。试计算此时溶液中Cl-的浓度。 |
(1)氯气对饮用水消毒的原理是____________。氯气的消毒能力受水的pH的影响,pH小时的消毒能力 ______pH大时的消毒能力(填“>”或“<”),其原因是________________。 (2)通常用氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应来制取ClO2,同时生成Cl2,写出化学方程式:____________。市售的一种新型消毒剂含两种成分,分别是NaClO3和Na2C2O4。两种成分在溶液中混合便产生ClO2,写出化学方程式:_______________________。某同学打算通过研究性学习,比较这两种制取ClO2的方法的利与弊。要拟定一个简略的研究方案,你认为应该从哪些方向进行研究?__________________。 |
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