楊文健

氯及其化合物相關知識在中學化學中學習內(nèi)容較少，僅學習了單質(zhì)氯氣的性質(zhì)、氯離子的檢驗、次氯酸及其鹽、氯酸鹽等，在高中化學教材中以富集在海水中的氯為標題，由此可見氯元素在自然界中穩(wěn)定價態(tài)是氯離子，其他價態(tài)的氯均具有強氧化性，這也是氯及高價態(tài)的其化合物的知識核心思維，因此在高考中及各地的模考中以氯及其高價態(tài)化合物相關知識為載體考查氧化還原反應原理、離子反應原理、化學實驗等化學學科核心知識，在近幾年的高考中出現(xiàn)頻率還是比較高的，希在復習中加以關注，下面舉例說明氯及其化合物考查的趨勢。

例1（2017屆常州一中期中）亞氯酸鈉（NaClO2）主要用于棉紡、造紙業(yè)的漂白劑，也用于食品消毒、水處理等。已知①亞氯酸鈉（NaClO2）受熱易分解。②NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，適當條件下可結晶析出NaClO2·3H2O。③純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全。以氯酸鈉等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如圖1所示。

H2O2+2ClO2+2NaOH

2NaClO2+2H2O+O2

問題（3）由題中信息①亞氯酸鈉（NaClO2）受熱易分解，所以采用減壓蒸發(fā)，如采用常壓蒸發(fā)，溫度則較高，亞氯酸鈉容易分解；由題中信息②可得出可采用冰水洗滌或采用酒精（75%的酒精水溶液）洗滌，主要是減少因溶解而使NaClO2損失。問題（4）由圖示信息中可推知NaClO3將SO2氧化為SO2-4，則結晶后溶液中可回收的主要物質(zhì)是Na2SO4 。問題（5）得到的亞氯酸鈉 （NaClO2·3H2O） 粗晶體含有Na2SO4等雜質(zhì)，所以應采用重結晶的方法進行提純。

例2（2017屆江蘇七校期中聯(lián)考）NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如圖2所示，回答下列問題：

圖2

（1）ClO2的沸點為283K，純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以

下更安全。寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式。

（2）“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。

①在尾氣吸收過程中，可代替H2O2的試劑是（填序號）。

A.Na2O2B.Na2SC.FeCl2D.KMnO4

②提高尾氣的吸收效率的可行措施有（填序號）。

A.尾氣吸收時充分攪拌吸收液

B.適當加快尾氣的通入速率

C.將溫度控制在20℃以下

D.加水稀釋尾氣吸收液③此吸收反應中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

（3）在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定，在酸性溶液中，ClO-2和H+結合為HClO2，HClO2

是唯一的亞鹵酸，不穩(wěn)定，易分解產(chǎn)生Cl2、ClO2和H2O，寫出HClO2分解的化學方程式：。

（4）已知NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，NaClO2飽和溶液在38℃以上60℃以下會析出NaClO2，在NaClO2析出過程中可能混有的雜質(zhì)是（填化學式）。

解題分析本題同樣以高價態(tài)的氯的化合物為載體考查化工流程基本知識、氧化還原反應原理、化學實驗基本知識和基本技能。問題（1）由圖示信息知SO2將NaClO3（氯的化合價為+5價）還原為+4價的ClO2，回收產(chǎn)物為NaHSO4，則由氧化還原反應原理可寫出該反應的化學方程式為：

2NaClO3+SO2+H2SO4ClO2+2NaHSO4

問題（2）①在尾氣吸收過程中，ClO2被過氧化氫的氫氧化鈉溶液吸收，產(chǎn)物為ClO-2，又不能引入新的雜質(zhì)，所以可代替H2O2的試劑是Na2O2，故選A。②提高尾氣的吸收效率，則可以攪拌、減慢尾氣的通入速率、增大吸收液濃度，又ClO2的沸點為283 K，所以將溫度控制在20℃以下也可以提高尾氣的吸收效率，故選AC。③由圖可知，利用含過氧化氫的氫氧化鈉溶液吸收ClO2，產(chǎn)物為ClO-2，則此反應中ClO2為氧化劑，還原產(chǎn)物為ClO-2，化合價從+4價降為+3價，H2O2為還原劑，氧化產(chǎn)物為O2，每摩爾H2O2得到2mol電子，依據(jù)電子守恒可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1。問題（3）HClO2不穩(wěn)定，易分解產(chǎn)生Cl2、ClO2和H2O，根據(jù)電子守恒可知，分解的化學方程式為

8HClO2Cl2↑+6ClO2↑+4H2O

故答案為：

8HClO2Cl2↑+6ClO2↑+4H2O

問題（4）由制備流程可知，進入電解池中為ClO2和多余SO2氣體，所以利用含過氧化氫的氫氧化鈉溶液吸收尾氣ClO2和多余SO2氣體，產(chǎn)物為ClO-2，還會生成Na2SO4，所以最后結晶、干燥的溶液除了含NaClO2還含有NaCl、Na2SO4，又NaCl、Na2SO4 的溶解度隨溫度升高而增大，則在38℃以上60℃以下會析出NaClO2時可能混有的雜質(zhì)是NaCl、Na2SO4，故答案為：NaCl、Na2SO4。

（收稿日期：2016-11-28）