二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂，被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2。（1）亚氯酸钠也

Question

二氧化氯(ClO ₂ )是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂，被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO ₃ )或亚氯酸钠(NaClO ₂ )为原料制备ClO ₂ 。
（1）亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂，但在强酸性溶液中会发生歧化反应，产生ClO ₂ 气体，离子方程式为                                                  。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是                                       。
（2）化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO ₂ 。用H ₂ O ₂ 作还原剂制备的ClO ₂ 更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是                                    。
（3）电解法是目前研究最为热门的生产ClO ₂ 的方法之一。如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO ₂ 的实验。

①电源负极为        极(填A或B)：
②写出阴极室发生反应依次为：                         、
                            ；
③控制电解液H ⁺ 不低于5mol/L，可有效防止因H ⁺ 浓度降低而导致的ClO ₂ ^﹣ 歧化反应。若两极共收集到气体22.4L(体积已折算为标准状况，忽略电解液体积的变化和ClO ₂ 气体溶解的部分)，此时阳极室与阴极室c(H ⁺ )之差为               。

Answer 1

（1）5ClO ₂ ^- +4H ⁺ =4ClO ₂ ↑+Cl ^- +2H ₂ O；反应生成的Cl ^- 对反应起催化作用；
（2）H ₂ O ₂ 做还原剂时氧化产物为O ₂ ，而盐酸则产生大量Cl ₂ ；
（3）①A； ②ClO ₂ +e ^- = ClO ₂ ^- ；ClO ₃ ^- + ClO ₂ ^- +2 H ⁺ = 2ClO ₂ ↑+ H ₂ O；③ 0.8mol/L