阅读下列科普短文,回答问题。
二氧化氯(ClO2)在通常情况下是一种黄绿色、具有强烈刺激性气味的气体,沸点为11℃,极易溶于水且不与水反应,在空气中的体积分数超过10%时有爆炸性。它具有广谱、高效、安全、环保等优点,被世界卫生组织(WHO)列为Al级高效杀菌、消毒剂,广泛应用于水体的杀菌、消毒。
实验室中常以氯酸钠(NaClO3)等物质为原料制备ClO2,工业上则常用甲醇还原法和盐酸法来制备ClO2。甲醇还原法的优点是原子利用率高,污染较小,但设备较为复杂,要求高;盐酸法的优势是工艺简单、对设备的要求不高,反应条件易于控制,但易产生杂质气体,且污染较大,不利于绿色环保。盐酸法的反应原理为2NaClO3+4HCl═2NaCl+2H2O+2ClO2↑+Cl2↑。
氯气和二氧化氯均可用于城市污水再生水的消毒,实验测得消毒后水中三种不同的致癌物(X、Y、Z)的含量如图所示。
依据文章内容,回答下列问题:
(1)ClO2分子的结构与水分子相似,分子内两个氧原子仅与氯原子结合。以●表示氯原子,以〇表示氧原子,请画出ClO2分子的模型:
。
(2)实验室中制备ClO2的反应方程式为2NaClO3+M+H2SO4═2NaHSO4+2ClO2(已配平),则M的化学式为 SO2SO2,反应后,氯元素的化合价 降低降低(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)甲醇还原法制备ClO2的优点是 原子利用率高,污染较小原子利用率高,污染较小;盐酸法制备ClO2时产生的具有污染性的杂质气体是 Cl2Cl2(写化学式)。
(4)历史上曾用CuCl2作催化剂,在加热时,用空气中的氧气来氧化HCl气体制取氯气,所得另一产物的相对分子质量为18,则该反应的化学方程式为 4HCl+O2 CuCl2 △2H2O+2Cl24HCl+O2 CuCl2 △2H2O+2Cl2。
(5)跟Cl2相比,使用ClO2对城市污水再生水进行消毒,致癌物 YY(选“X”、“Y”或“Z”)的减少最显著。


C
u
C
l
2
△
C
u
C
l
2
△
【答案】
;SO2;降低;原子利用率高,污染较小;Cl2;4HCl+O2 2H2O+2Cl2;Y

C
u
C
l
2
△
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:22引用:1难度:0.5
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