NaClO2——2016高考“新宠”

湖北 罗功举 骆 英

NaClO2
——2016高考“新宠”

湖北 罗功举 骆 英

氯是考纲中界定的“常见非金属元素”，氯及其化合物自然也是高中化学中的主干性知识，是历年高考考查的热点。调研2016年各地高考试题发现，NaClO2为命题专家所偏爱。下面撷取两例分析如下，供参考。

一、以NaClO2的制备流程为素材综合考查

例1 （2016新课标Ⅰ）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：

（1）NaClO2中Cl的化合价为________。

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：_____ ______________________________。

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是________。

（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是________。

（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________（计算结果保留两位小数）。

分析：（1）在NaClO2中Na为＋1价，O为―2价，根据正负化合价的代数和为0的原则，可求得Cl的化合价为＋3价。

（2）要读懂“反应”步骤中发生反应的情况：根据箭头指向（下同）可确认硫酸、SO2、NaClO3是反应物，ClO2和NaHSO4是生成物，即NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化剂，还原产物为NaCl。根据电子得失相等和原子守恒，此反应的化学方程式为2NaClO3＋SO2＋H2SO42NaHSO4＋ClO2。

（3）食盐溶液中混有 Mg2＋和Ca2＋，可利用过量的NaOH溶液除去Mg2＋，利用过量的Na2CO3溶液除去Ca2＋，多余的NaOH、Na2CO3用稀盐酸除去。“电解”中发生反应的情况：NaCl、ClO2是反应物，NaClO2、Cl2是生成物，电解反应方程式为Cl2↑，Cl2在阳极产生，则阴极反应的主要产物是NaClO2（或）。

（4）根据流程图示及题意可知，“尾气吸收”中发生反应的情况：NaOH、H2O2、ClO2是反应物，NaClO2是生成物，其反应方程式为2NaOH＋H2O2＋2ClO22NaClO2＋ O2↑＋2H2O，该反应中ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，氧化产物是O2。也可判断出氧化剂、还原剂后，直接用守恒法分析，而不必写化学方程式。

（5）本问的重点是理解好概念，它包含两层意思：①消毒能力相当意指元素化合价变化情况相等；②NaClO2、Cl2在溶液中表现氧化性时，最后都变为Cl－。由此可得关系式，为NaClO2～2Cl2，再列式：90．5/1＝2×71/m，解得m＝1．57g。

点评 本题考查了概念、化学用语、混合物的分离与提纯、电解原理、氧化还原反应分析及计算，综合性较强，但核心知识是氧化还原反应，且解题中都是用守恒法进行分析的。

二、以NaClO2的性质应用为话题综合考查

例2 （2016新课标Ⅲ）煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：

（1）NaClO2的化学名称为________。

（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NOx的烟气，反应温度为323K，NaClO2溶液浓度为5×10－3mol·L―1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表：

离子 SO2―4 SO2―3 NO―3 NO―2 Cl―c/（mol·L―1）8．35×10―46．87×10―61．5×10―41．2×10―53．4×10―3

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式：________________。增加压强，NO的转化率________（填“提高”“不变”或“降低”）。

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐____ ____（填“提高”“不变”或“降低”）。

③由实验结果可知，脱硫反应速率________（填“大于”或“小于”）脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是________。

（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压px如图所示。

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________（填“增大”“不变”或“减小”）。

（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。

①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是________________________________________________。

②已知下列反应：SO2（g）＋2OH―（aq）（aq）＋H2O（l） ΔH1

则反应SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO―（aq）＋2OH―（aq）CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl―（aq）的ΔH＝________。

分析：（1）NaClO2中氯元素的化合价为＋3价，比NaClO3中氯元素的化合价低，故其化学名称为亚氯酸钠。

（2）亚氯酸钠具有氧化性，其水溶液因ClO―2水解而呈碱性，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为，该反应的正反应是体积减小的，故增加压强，NO的转化率提高。

（4）①由于生成的硫酸钙微溶，降低了硫酸根离子的浓度，促进平衡向正反应反向进行，SO2的转化率提高，所以使用Ca（ClO）2效果好。

②应用盖斯定律即可解答。

点评 本题考查了物质名称、化学用语、外因对反应速率、转化率及化学平衡的影响、盖斯定律知识等，也有一定的综合性，但侧重了对化学理论知识的考核，这才是落脚点。

三、解题反思

掩卷遐思，感触颇多。我们研究高考试题的目的，一是探讨高考命题者对哪些知识的青睐及考查方式，厘清学习或复习思路；二是检验我们高考复习备考的方向性和目的性是否正确。回顾历年的复习备考经验，我以为我们师生双方在以下方面还需加大探索力度：

1．氯的化合物（如氯的含氧酸盐、ClO2等）是元素化合物知识中的经典内容，也是历年高考命题的热点素材，如2016年上海化学考查NaClO与NaCN、NaOCN的反应；2016年江苏化学考查KClO3的制备；2015年重庆理综考查ClO2的制备、性质；2015年全国新课标Ⅱ考查ClO2的制备及含量测定等，因此，对氯及其化合物知识的转化关系还需重点探索，对重点物质还需重点研究。复习中，对教材中的知识还需适当的拓展一点，让学生思维的触角适当往前延伸一步，那样学生感知到的可能是另一番景象。

2．如果逐一对上述两题中的子问题进行剖析，你会发现它们都只涉及最基础的知识点，这些简单、基础的问题融合后就成为了一个综合性较强的内容，这就是高考命题的基本特征，由此，我们要高度重视基础内容的学习，而不必好高骛远。俗话说“万丈高楼平地起”，只有“地基”打牢靠了，“万丈高楼”才安稳，学习也是这样，只有具备扎实的基础知识，才能真正做到“熟练生巧”，能力提高也会是水到渠成的事。因而，我们在学习中应逐渐形成“越基础，越重要”的观念，要舍得在基础知识复习上下功夫，而不必追逐题海战术。

（作者单位：湖北省枝江一中）