Question

【題目】是一種黃綠色或橙黃色的氣體，極易溶于水，可用于水的消毒殺菌、水體中等重金屬的除去及煙氣的脫硫脫硝。回答下列問題：

(1)將過硫酸納溶液加入亞氯酸鈉中可制備中元素的化合價是___________，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________。

(2)將通入溶液，溶液中可檢測到同時有黑色沉淀生成。該反應(yīng)的離子方程式為：________________________

(3)為研究脫硝的適宜條件，在1 L 200 mg·L-1溶液中加溶液調(diào)節(jié)，通入氣體并測定的去除率，其關(guān)系如下圖所示：

①實驗中使用的溶液的物質(zhì)的量濃度為____________；要使的去除率更高，應(yīng)控制的條件是__________________________。

②當(dāng)溶液時，的去除率增大的原因是與溶液反應(yīng)生成更強的吸收劑，寫出堿性條件下脫除反應(yīng)的離子方程式：____________

Answer 1

【答案】 +31：22ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl-2.96×10-3mol/L 控制溶液呈強酸性或強堿性4NO+2ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O

【解析】

（1）將過硫酸鈉（Na2S2O8）溶液加入亞氯酸鈉（NaClO2）中可制備ClO2， NaClO2中Na元素為+1價，O元素為-2價，根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為0，可知NaClO2中Cl元素的化合價為+3價；該反應(yīng)中過硫酸鈉（Na2S2O8）中S元素的化合價由+7價降低為+6價，過硫酸鈉為氧化劑，亞氯酸鈉（NaClO2）中Cl元素的化合價由+3價升高為+4價，亞氯酸鈉為還原劑，根據(jù)得失電子守恒可知，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2；綜上所述，本題答案是：+3,1:2,。

（2）將 ClO2通入MnSO4溶液，溶液中可檢測到Cl-同時有黑色MnO2沉淀生成，可知反應(yīng)的離子方程式為：2ClO2+5Mn2++6H2O=5 MnO2↓+12H++2Cl-；綜上所述，本題答案是：2ClO2+5Mn2++6H2O=5 MnO2↓+12H++2Cl-。

（3）①1 L 200 mg·L-1 ClO2溶液中ClO2的質(zhì)量為200 mg ，則200 mg ClO2 的物質(zhì)的量為：0.2/67.5=0.00296mol；即ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度為：2.96×10-3mol/L；根據(jù)圖像可知，要使NO的去除率更高，應(yīng)該控制溶液呈強酸性或強堿性；綜上所述，本題答案是：2.96×10-3mol/L，控制溶液呈強酸性或強堿性。

②當(dāng)溶液pH>7時，NO的去除率增大的原因是ClO2與NaOH溶液反應(yīng)可生成更強的吸收劑NaClO2，在堿性條件下NaClO2脫除NO反應(yīng)的離子方程式為：4NO+2ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O；綜上所述，本題答案是: 4NO+2ClO2-+4OH-=4NO3-+3Cl-+2H2O。