NaClO2
——2016高考“新寵”

湖北 羅功舉 駱 英

NaClO2
——2016高考“新寵”

湖北 羅功舉 駱 英

氯是考綱中界定的“常見(jiàn)非金屬元素”，氯及其化合物自然也是高中化學(xué)中的主干性知識(shí)，是歷年高考考查的熱點(diǎn)。調(diào)研2016年各地高考試題發(fā)現(xiàn)，NaClO2為命題專家所偏愛(ài)。下面擷取兩例分析如下，供參考。

一、以NaClO2的制備流程為素材綜合考查

例1 （2016新課標(biāo)Ⅰ）NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：

回答下列問(wèn)題：

（1）NaClO2中Cl的化合價(jià)為_(kāi)_______。

（2）寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式：_____ ______________________________。

（3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的試劑分別為_(kāi)_______、________?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是________。

（4）“尾氣吸收”是吸收“電解”過(guò)程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是________。

（5）“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_(kāi)_______（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

分析：（1）在NaClO2中Na為＋1價(jià)，O為―2價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0的原則，可求得Cl的化合價(jià)為＋3價(jià)。

（2）要讀懂“反應(yīng)”步驟中發(fā)生反應(yīng)的情況：根據(jù)箭頭指向（下同）可確認(rèn)硫酸、SO2、NaClO3是反應(yīng)物，ClO2和NaHSO4是生成物，即NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化劑，還原產(chǎn)物為NaCl。根據(jù)電子得失相等和原子守恒，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3＋SO2＋H2SO42NaHSO4＋ClO2。

（3）食鹽溶液中混有 Mg2＋和Ca2＋，可利用過(guò)量的NaOH溶液除去Mg2＋，利用過(guò)量的Na2CO3溶液除去Ca2＋，多余的NaOH、Na2CO3用稀鹽酸除去?！半娊狻敝邪l(fā)生反應(yīng)的情況：NaCl、ClO2是反應(yīng)物，NaClO2、Cl2是生成物，電解反應(yīng)方程式為Cl2↑，Cl2在陽(yáng)極產(chǎn)生，則陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NaClO2（或）。

（4）根據(jù)流程圖示及題意可知，“尾氣吸收”中發(fā)生反應(yīng)的情況：NaOH、H2O2、ClO2是反應(yīng)物，NaClO2是生成物，其反應(yīng)方程式為2NaOH＋H2O2＋2ClO22NaClO2＋ O2↑＋2H2O，該反應(yīng)中ClO2是氧化劑，H2O2是還原劑，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1，氧化產(chǎn)物是O2。也可判斷出氧化劑、還原劑后，直接用守恒法分析，而不必寫(xiě)化學(xué)方程式。

（5）本問(wèn)的重點(diǎn)是理解好概念，它包含兩層意思：①消毒能力相當(dāng)意指元素化合價(jià)變化情況相等；②NaClO2、Cl2在溶液中表現(xiàn)氧化性時(shí)，最后都變?yōu)镃l－。由此可得關(guān)系式，為NaClO2～2Cl2，再列式：90．5/1＝2×71/m，解得m＝1．57g。

點(diǎn)評(píng) 本題考查了概念、化學(xué)用語(yǔ)、混合物的分離與提純、電解原理、氧化還原反應(yīng)分析及計(jì)算，綜合性較強(qiáng)，但核心知識(shí)是氧化還原反應(yīng)，且解題中都是用守恒法進(jìn)行分析的。

二、以NaClO2的性質(zhì)應(yīng)用為話題綜合考查

例2 （2016新課標(biāo)Ⅲ）煤燃燒排放的煙氣中含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）NaClO2的化學(xué)名稱為_(kāi)_______。

（2）在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NOx的煙氣，反應(yīng)溫度為323K，NaClO2溶液濃度為5×10－3mol·L―1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表：

離子 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寫(xiě)出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式：________________。增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率________（填“提高”“不變”或“降低”）。

②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸____ ____（填“提高”“不變”或“降低”）。

③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，脫硫反應(yīng)速率________（填“大于”或“小于”）脫硝反應(yīng)速率。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是________。

（3）在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中，SO2和NO的平衡分壓px如圖所示。

①由圖分析可知，反應(yīng)溫度升高，脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均________（填“增大”“不變”或“減小”）。

（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果。

①?gòu)幕瘜W(xué)平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________。

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

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

分析：（1）NaClO2中氯元素的化合價(jià)為＋3價(jià)，比NaClO3中氯元素的化合價(jià)低，故其化學(xué)名稱為亞氯酸鈉。

（2）亞氯酸鈉具有氧化性，其水溶液因ClO―2水解而呈堿性，則NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為，該反應(yīng)的正反應(yīng)是體積減小的，故增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率提高。

（4）①由于生成的硫酸鈣微溶，降低了硫酸根離子的濃度，促進(jìn)平衡向正反應(yīng)反向進(jìn)行，SO2的轉(zhuǎn)化率提高，所以使用Ca（ClO）2效果好。

②應(yīng)用蓋斯定律即可解答。

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)名稱、化學(xué)用語(yǔ)、外因?qū)Ψ磻?yīng)速率、轉(zhuǎn)化率及化學(xué)平衡的影響、蓋斯定律知識(shí)等，也有一定的綜合性，但側(cè)重了對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的考核，這才是落腳點(diǎn)。

三、解題反思

掩卷遐思，感觸頗多。我們研究高考試題的目的，一是探討高考命題者對(duì)哪些知識(shí)的青睞及考查方式，厘清學(xué)習(xí)或復(fù)習(xí)思路；二是檢驗(yàn)我們高考復(fù)習(xí)備考的方向性和目的性是否正確?；仡櫄v年的復(fù)習(xí)備考經(jīng)驗(yàn)，我以為我們師生雙方在以下方面還需加大探索力度：

1．氯的化合物（如氯的含氧酸鹽、ClO2等）是元素化合物知識(shí)中的經(jīng)典內(nèi)容，也是歷年高考命題的熱點(diǎn)素材，如2016年上?；瘜W(xué)考查NaClO與NaCN、NaOCN的反應(yīng)；2016年江蘇化學(xué)考查KClO3的制備；2015年重慶理綜考查ClO2的制備、性質(zhì)；2015年全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ考查ClO2的制備及含量測(cè)定等，因此，對(duì)氯及其化合物知識(shí)的轉(zhuǎn)化關(guān)系還需重點(diǎn)探索，對(duì)重點(diǎn)物質(zhì)還需重點(diǎn)研究。復(fù)習(xí)中，對(duì)教材中的知識(shí)還需適當(dāng)?shù)耐卣挂稽c(diǎn)，讓學(xué)生思維的觸角適當(dāng)往前延伸一步，那樣學(xué)生感知到的可能是另一番景象。

2．如果逐一對(duì)上述兩題中的子問(wèn)題進(jìn)行剖析，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們都只涉及最基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)，這些簡(jiǎn)單、基礎(chǔ)的問(wèn)題融合后就成為了一個(gè)綜合性較強(qiáng)的內(nèi)容，這就是高考命題的基本特征，由此，我們要高度重視基礎(chǔ)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，而不必好高騖遠(yuǎn)。俗話說(shuō)“萬(wàn)丈高樓平地起”，只有“地基”打牢靠了，“萬(wàn)丈高樓”才安穩(wěn)，學(xué)習(xí)也是這樣，只有具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，才能真正做到“熟練生巧”，能力提高也會(huì)是水到渠成的事。因而，我們?cè)趯W(xué)習(xí)中應(yīng)逐漸形成“越基礎(chǔ)，越重要”的觀念，要舍得在基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)上下功夫，而不必追逐題海戰(zhàn)術(shù)。

（作者單位：湖北省枝江一中）