杨文健

氯及其化合物相关知识在中学化学中学习内容较少，仅学习了单质氯气的性质、氯离子的检验、次氯酸及其盐、氯酸盐等，在高中化学教材中以富集在海水中的氯为标题，由此可见氯元素在自然界中稳定价态是氯离子，其他价态的氯均具有强氧化性，这也是氯及高价态的其化合物的知识核心思维，因此在高考中及各地的模考中以氯及其高价态化合物相关知识为载体考查氧化还原反应原理、离子反应原理、化学实验等化学学科核心知识，在近几年的高考中出现频率还是比较高的，希在复习中加以关注，下面举例说明氯及其化合物考查的趋势。

例1（2017届常州一中期中）亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等。已知①亚氯酸钠（NaClO2）受热易分解。②NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。③纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图1所示。

H2O2+2ClO2+2NaOH

2NaClO2+2H2O+O2

问题（3）由题中信息①亚氯酸钠（NaClO2）受热易分解，所以采用减压蒸发，如采用常压蒸发，温度则较高，亚氯酸钠容易分解；由题中信息②可得出可采用冰水洗涤或采用酒精（75%的酒精水溶液）洗涤，主要是减少因溶解而使NaClO2损失。问题（4）由图示信息中可推知NaClO3将SO2氧化为SO2-4，则结晶后溶液中可回收的主要物质是Na2SO4 。问题（5）得到的亚氯酸钠 （NaClO2·3H2O） 粗晶体含有Na2SO4等杂质，所以应采用重结晶的方法进行提纯。

例2（2017届江苏七校期中联考）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图2所示，回答下列问题：

图2

（1）ClO2的沸点为283K，纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以

下更安全。写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式。

（2）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。

①在尾气吸收过程中，可代替H2O2的试剂是（填序号）。

A.Na2O2B.Na2SC.FeCl2D.KMnO4

②提高尾气的吸收效率的可行措施有（填序号）。

A.尾气吸收时充分搅拌吸收液

B.适当加快尾气的通入速率

C.将温度控制在20℃以下

D.加水稀释尾气吸收液③此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

（3）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，在酸性溶液中，ClO-2和H+结合为HClO2，HClO2

是唯一的亚卤酸，不稳定，易分解产生Cl2、ClO2和H2O，写出HClO2分解的化学方程式：。

（4）已知NaClO2的溶解度随温度升高而增大，NaClO2饱和溶液在38℃以上60℃以下会析出NaClO2，在NaClO2析出过程中可能混有的杂质是（填化学式）。

解题分析本题同样以高价态的氯的化合物为载体考查化工流程基本知识、氧化还原反应原理、化学实验基本知识和基本技能。问题（1）由图示信息知SO2将NaClO3（氯的化合价为+5价）还原为+4价的ClO2，回收产物为NaHSO4，则由氧化还原反应原理可写出该反应的化学方程式为：

2NaClO3+SO2+H2SO4ClO2+2NaHSO4

问题（2）①在尾气吸收过程中，ClO2被过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收，产物为ClO-2，又不能引入新的杂质，所以可代替H2O2的试剂是Na2O2，故选A。②提高尾氣的吸收效率，则可以搅拌、减慢尾气的通入速率、增大吸收液浓度，又ClO2的沸点为283 K，所以将温度控制在20℃以下也可以提高尾气的吸收效率，故选AC。③由图可知，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2，产物为ClO-2，则此反应中ClO2为氧化剂，还原产物为ClO-2，化合价从+4价降为+3价，H2O2为还原剂，氧化产物为O2，每摩尔H2O2得到2mol电子，依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1。问题（3）HClO2不稳定，易分解产生Cl2、ClO2和H2O，根据电子守恒可知，分解的化学方程式为

8HClO2Cl2↑+6ClO2↑+4H2O

故答案为：

8HClO2Cl2↑+6ClO2↑+4H2O

问题（4）由制备流程可知，进入电解池中为ClO2和多余SO2气体，所以利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收尾气ClO2和多余SO2气体，产物为ClO-2，还会生成Na2SO4，所以最后结晶、干燥的溶液除了含NaClO2还含有NaCl、Na2SO4，又NaCl、Na2SO4 的溶解度随温度升高而增大，则在38℃以上60℃以下会析出NaClO2时可能混有的杂质是NaCl、Na2SO4，故答案为：NaCl、Na2SO4。

（收稿日期：2016-11-28）