专题1-9：主族非金属-氯的氧化物及含氧酸(原卷版)

1、系列一主族非金属专题9氯的氧化物及其含氧酸一、氯的氧化物一C1O2ClO2的制取（1）实验室制法把氯酸钠、亚硫酸钠和稀h2so4混合水浴加热可制得黄棕色的ClO2气体，化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2T+2Na2SO4+H2Oo可以用SO2代替Na2SO3；要避光，否则会使ClO2分解；控制水浴温度和加入H2SO4的速度，使ClO2均匀生成。（2）工业制法氯酸钠与浓盐酸反应法：2NaClO3+4HCl（浓）=2NaCl+Cl2T+2ClO2T+2H2O亚氯酸钠与Cl2反应法：2NaClO2+Cl22NaCl2ClO2草酸还原法：H2C2O4+2NaClO3+H2

2、SO4=Na2SO4+2CO2T+2ClO2T+2H2O亚氯酸钠与盐酸反应法：5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2T+2H2OClO2的性质常温下为黄绿色或黄红色气体，其液体为红褐色，固体为浅红色，熔点一59C,沸点11C。主要用于自来水的消毒、木质纸浆的漂白。二氧化氯具有杀菌能力强、对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点。（1）ClO2不是HClO2的酸酐，它在碱中发生歧化：2ClO2+2OH=ClO一+ClO-+H2Oq+2O2，若用空气、二氧化（2）ClO2极不稳定，温度稍高、浓度稍大则发生爆炸分解成单质，2ClO2碳、氮气等稀释时，爆炸性会降低。（3）光照条件下

3、在中性水溶液中，HCl+5HClO3ClO2会发生歧化分解，形成盐酸和氯酸的混合物6ClO2+3H2O-=光-（4）氧化作用：ClO2属强氧化剂，其氧化能力是Cl2的2.6倍。ClO2能把Mn2+氧化成MnO2：2ClO2+5Mn2+6H2O=5Mnq+12H+2C1-C1O2能把Fe2+氧化成Fe3+：C1O2+5Fe2+4H+=5Fes+C1-+2H2OC1O2在pH为59的区间内，很快将硫化物(S2-)氧化成SO4-,即8C1O2+5S2-+4H2O=5SC|-+8C1-+8H+2CO2+N2+2C1-C1O2能把废水中的CN-氧化成无毒气体：2C1O2+2CN-二、氯的含氧酸一HC1O

4、(次氯酸)、hcio2(亚氯酸)、hcio3(氯酸)、hcio4(高氯酸)。次氯酸(HC1O)及其盐次氯酸是弱酸，其酸酐是一氧化二氯(C12O)o次氯酸具有强氧化性：3HC1O+S+H2O=H2SO4+3HC1，若HC1O过量则产生C12：HC1O+HC1=CT+H2O次氯酸钠也具有强氧化性：NaC1O+PbC12+H2O=PbO2+2HC1+NaC1Ni(OH)2+NaC1O=NiO(OH)2+NaCI在水中加入新生成的HgO或碳酸盐可制得次酸：CaC12+CO2+2HC1O2HgO+2C12+H2O=HgOHgC12J+2HC1O,CaCO3+2C12+H2O：亚氯酸(HC1O2)及其盐H

5、C1O2是弱酸，其酸性大于HC1O,K=5.0X10-3。NaC1O2加热或撞击爆炸分解，在溶液中受热分解：3NaC1O2=NaC1O3+NaC1C1O2在碱中发生歧化反应生成亚氯酸盐和氯酸盐：2C1O2+2NaOH=NaC1q+NaC1O3+H2ONa2O2与C1O2反应制备纯NaC1O2:Na2O2+2C1O2=2NaC1O,+O2氯酸(HC1O3)及其盐HC1O3为强酸，仅存在于溶液中，减压蒸馏冷溶液可得到黏稠的浓溶液。HC1O3不稳定，可按如下方式分解：光催化分解：2HC1O3=高温2HCl+3O2f歧化分解：4HC1O3=HC1+3HC1O4浓溶液热分解：8HC1O3(浓)=S=4H

6、C1O4+2C12T+3O2f+2H2O氯酸钠是强氧化剂，可用于制取C1O2：2NaC1O3+SO2+H2SO4=2Ciq+2NaHSO4氯酸钾是强氧化剂，其稳定性大于氯酸的稳定性，催化分解产生氧气：2KCO3=n=O=KC1+3O2f，受400V热时发生歧化反应分解：4KC1O3=KC1+3KC1O4。高氯酸(HC1O4)及其盐高氯酸是无机含氧酸中最强的酸。KC1O4和NH4C1O4的溶解度较小。爆炸HC1O4不稳定，易爆炸分解：4HC1O4(浓)=C12T+7O2T+2H2O浓HC1O4具有强氧化性：2HC1O4(浓)+I2+4H2O=2H5IO6+C12f工业上制备高氯酸可采用电解氧化H

7、C1(aq)法：Pt阳极：C1-+8e-+4H2O=C1q-+8H+Ag(Cu)阴极：2H+2e-=H,T【习题1】C1O2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产C1O2工艺原理示意图如下:写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式：。写出二氧化氯发生器中的化学方程式，并标出电子转移的方向及数目：。C1O2能将电镀废水中的CN-氧化成两种无毒气体，自身被还原成C1-o写出该反应的离子方程式:【习题2】亚氯酸(HC1O2)是一种中强酸，易分解，亚氯酸及其盐类在工业生产和环境治理等方面用途非常广泛。回答下列问题:；亚氯酸不稳定，易分解为C12、C1O2和h2o,分解后的氧化产hcio2中氯元素的

8、化合价为物与还原产物的物质的量之比为。已知常温下Ka(HC1O2)=1.1x10-2，则反应HC1O2+OH-C1O-+H2O在常温下的平衡常数K=亚氯酸盐可用于脱除氮氧化物和硫氧化物，当其他条件不变时，测得脱除率与吸收液pH的关系如图所示。已知：C12和C1O2溶于水后比亚氯酸盐更易与SO2和NO反应。亚氯酸盐脱除SO2的离子方程式为pH越小，脱除率越大，其原因是。【习题3】亚氯酸钠(NaC1O2)具有强氧化性，受热易分解，可作漂白剂、食品消毒剂等。.亚氯酸钠的制备以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：NaCIO：良应2f冷却结晶粗产品提高“反应1”反应速率的措施有(答出一条即可)。母

9、液中溶质的主要成分是(填化学式)。TOC o 1-5 h z每有lmo1SO2参加反应，理论上可生成C1O2的物质的量为mo1。“反应2”的化学方程式为。采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是。“反应2”中使用H2O2而不用其他物质的原因是。亚氯酸钠的应用用亚氯酸钠作水处理剂，水中可能残留少量亚氯酸钠，可以加入硫酸亚铁除去残留的亚氯酸盐，硫酸亚铁除可与亚氯酸钠反应外，还可以起到的作用是。实验室可用亚氯酸钠和氯酸钠在酸性条件下反应制备ClO2气体。写出上述反应的离子方程式为【习题4】亚氯酸钠是一种高效氧化性漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造。某化学兴趣

10、小组对亚氯酸进行了研究，请回答下列问题。已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38时析出的晶体是NaClO23H2O,高于38时析出的晶体是NaClO2,高于60时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。1)下列物质中与亚氯酸钠漂白原理相同的是AH2O2BNaClOCSO2DAl(OH)3胶体现利用下图所示装置(夹持装置省略)进行制取NaClO2晶体实验。ST嘴OENaOHNiClO,和周体和1LO,混合溶液装置中两种实验仪器的名称分别是、TOC o 1-5 h z装置中产生ClO2的化学方程式为，装置中制备NaClO2的离子方程式为（3）装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是（4）制备C12O的化

11、学方程式为。（5）反应过程中，装置B需放在冷水中，其目的是6）装置E中生成的HC1O见光易分解,宜采用（填颜色）平底烧瓶,装置C的作用是测定浓度（7）已知次氯酸可被KI、FeSO4等物质还原出Cl-o乙组同学设计实验方案测定装置E中所得溶液中HC1O的物质的量浓度，请补充完整实验方案：用酸式滴定管量取一定体积的次氯酸溶液于锥形瓶中，（所提供试剂：淀粉KI溶液、0.10mo1L-i的FeSO4溶液、0.10mo1L-i的KMnO4酸性溶液）【习题9】某实验小组欲制取氯酸钾，并测定其纯度。制取装置如图甲所示，请回答:粮IIC1m屮KQII（1）中玻璃管a的作用为2）为了提高KOH的利用率，可将上述

12、实验装置进行适当改进，其方法是温乙（3）反应完毕经冷却后，的大试管中有大量KC1O3晶体析出。乙图中符合该晶体溶解度曲线的是（填编号字母）;要从的大试管中分离已析出的晶体，下列仪器中不需要的是（填仪器编号字母）。A.铁架台B.长颈漏斗C.烧杯D.蒸发皿E.玻璃棒F.酒精灯（4）上述制得的晶体中含少量KC1O、KC1杂质。已知：碱性条件下，C1O-有强氧化性，C1O亍很稳定；酸性条件下，CIO-、C1O亍都具有较强的氧化性。为测定KC1O3的纯度，进行如下实验：步骤1：取上述晶体3.00g,溶于水配成100mL溶液。步骤2：取20.00mL溶液于锥形瓶中，调至pH=10，滴加双氧水至不再产生气泡，煮沸。步骤3：冷却后，加入足量KI溶液，再逐滴加入足量稀硫酸。发生反应：C