1 高考化学高频物质二氧化氯（ ClO2）1. 物理性质：二氧化氯在常温、常压下是一种黄红色气体（低浓度黄绿色），在外观和气味上与氯气相似当空气中 ClO2浓度大于 10% 易于爆炸受到阳光照射、遇高温物体、接触有机物、也可发生爆炸若有铁锈、油脂、以及较多的有机粒子存在时，即使在安全体系和浓度（8%12%）下，也会自发地分解二氧化氯具有刺激性气味，对人的眼、鼻、喉和呼吸道有较强的侵蚀作用，当空气中ClO2浓度为 14mg/L时，就可使人察觉， 45mg/L时，明显地刺激呼吸道二氧化氯在水溶液中较稳定，几乎全部是以单体自由基的形式存在二氧化氯腐蚀性很强，一般常见金属、不锈钢都可腐蚀（指高浓度）2. 化学性质：强氧化性与无机物反应水中少量的 S2-、SO32-、SnO22-、AsO32-、 SbO32-、S2O32-、NO2-和 CN-等还原性酸根均可被氧化去除水中一些还原态的金属离子Fe2+、Mn2+、Ni2+等也能被氧化，如：2ClO2+5Mn2+6H2O=5MnO2+12H+2Cl-ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+8ClO2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-在中性溶液中，碘化钾、亚硫酸钠、亚砷酸钠及氧化铅，能把二氧化氯还原成亚氯酸盐。
在酸性溶液中（ pH=1 ） ，氢化硼、碘化物及亚硫酸可将二氧化氯完全还原成氯离子水溶液中的歧化反应二氧化氯水溶液的歧化反应进行得非常慢2ClO2+2OH-ClO3-+ClO2-+H2O 6ClO2+3H2O 5HClO3+HCl ClO2+Cl2+2H2O 2ClO3-+2Cl-+4H+ ( 酸性溶液 ) 2ClO2+HOCl+H2O 2ClO3-+Cl-+3H+（中性溶液）与有机物反应易于与二氧化氯进行反应的有机化合物是指肪烃的叔胺和酚类及芳香胺类a. 二氧化氯和酚反应较快， 产物包括：1,4- 苯醌；2- 氯-1,4- 苯醌；2,5- 二氯-1,4- 苯醌；2,6-二氧化氯 -1,4- 苯醌； 2-氯酚；草酸和顺式丁烯二酸b. 二氧化氯与对苯二酚反应时，很快将其氧化成相应的苯醌，不发生环上的取代反应c. 二氧化氯和硫的化合物（包括硫胺素、硫代硫胺素、硫醇、有机二硫化物以及硫脲）发生反应2 判断二氧化氯与其它有机物反应应实验确定3. 二氧化氯的作用杀菌机理二氧化氯与细菌及其它微生物细胞中蛋白质发生氧化还原反应，使其分解破坏， 进而控制微生物蛋白质合成，最终导致细菌死亡二氧化氯对细菌壁有较强的吸咐的穿透能力（优于氯或次氯钠）。
二氧化氯不易使细菌产生抗药性 非氧化性杀菌剂如胺类杀菌剂是NH4-进入细菌组织内部，使内部组织产生变异，使细菌组织破坏，从而杀灭这种方法时间长后，细菌逐渐地适应这个外来基团，使其失去杀菌作用，这就是细菌的抗药性 高考题及模拟题1.【2015新课标 1 改编】二氧化氯（ ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，答下列问題：（1）工业上可用 KC1O3与 Na2SO3在 H2SO4存在下制得 ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2）实验室用 NH4Cl、盐酸、 NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：电解时发生反应的化学方程式为除去 ClO2中的 NH3可选用的试剂是 (填标号 ) a水b 碱 石 灰c浓硫酸 d饱和食盐水（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL 水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸：在玻璃液封装置中加入水. 使液面没过玻璃液封管的管口；将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：用 0.1000molL-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O322I+S4O62)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL 硫代硫酸钠溶液。
在此过程中：锥形瓶内 ClO2与碘化钾反应的离子方程式为KI 、H2SO4玻璃液封管混合气氯化铵溶液电解NCl3溶液ClO2NH3溶液 X H2盐酸NaClO2溶液3 滴定至终点的现象是测得混合气中 ClO2的质量为 g装 置中 玻璃 液封 管 的作 用是（ 4） 设计 实验 来确 定溶 液 X 的成 份， 请 补充 完成 实验 步骤 和现象 实验 步骤实验 现象实验 结论溶液 X 中 含有 钠离 子溶液 X 中 含有 氯离 子【答案】 （1）2：1 （2） NH4Cl2HCl电解3H2NCl3 c (填标号 )3） 2ClO210I8H2Cl5I24H2O 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 0.02700 g用 水再 次吸 收残 余 的二 氧化 氯气 体， 并 使锥 形瓶 内外 压强 相 等（ 4） 设计 实验 来确 定溶 液 X 的成 份， 请 补充 完成 实验 步骤 和现象 实验 步骤实验 现象实验 结论取一 根铂 丝在 火焰 上 灼烧 至无 色， 再蘸 取 少许 溶液 X 在火 焰上 烧火焰 呈黄色溶液 X 中含有钠 离子取少 许溶 液 X 于一 支 试管 中， 先滴 加硝 酸 ，再 滴加硝 酸银 溶液 （或 滴 加硝 酸酸 化的 硝酸 银 溶液 ）产生 白色沉 淀溶液 X 中含有氯 离子2.【2015 重庆高考】（15 分） ClO2与 Cl2的氧化性相近。
在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛某兴趣小组通过题 9 图 1 装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究1）仪器 D 的名称是安装 F 中导管时，应选用题9 图 2 中的4 （2）打开 B 的活塞， A 中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2 +Cl2 +2NaCl+2H2O为使 ClO2在 D 中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜（填 “ 快” 或“ 慢” ） 3）关闭 B 的活塞， ClO2在 D 中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时 F 中溶液的颜色不变，则装置C 的作用是4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl 并释放出ClO2，该反应的离子方程式为，在 ClO2释放实验中，打开E 的活塞， D 中发生反应，则装置F 的作用是5）已吸收ClO2气体的稳定剂和，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如题9 图 3 所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是，原因是答案】（1）锥形瓶；b； （2）慢（3）吸收 Cl2（4）4H+5ClO2-=Cl+4ClO2 +2H2O；验证是否有ClO2生成；（5）稳定剂，稳定剂可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度【解析】考察实验方案设计。
A、B 是制备氯气和二氧化氯的；C 是用于吸收氯气的；D 是用于吸收二氧化氯的， E是用于重新释放二氧化氯的，F 是用于验证二氧化氯的，F 中的颜色不变，从而验证C 的作用是吸收氯气1）仪器 D 是锥形瓶； F 装置应是Cl2和 KI 反应，所以应长管进气，短管出气，选b2）为使 ClO2在 D 中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度要慢3）F 装置中 Cl2+2KI=2KCl+I2，碘遇淀粉变蓝，所以F 中溶液的颜色不变，则装置C 的作用是吸收Cl24）在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl 并释放出ClO2，该反应的离子方程式为4H+5ClO2-=Cl+4ClO2 +2H2O; 在 ClO2释放实验中， 打开 E 的活塞，D 中发生反应， 则装置 F 的作用是验证是否有ClO2生成. （5） 稳定剂可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度, 所以稳定剂好3.【2016 湖北省高三四校联考】（14 分）二氧化氯（ClO2黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，制备ClO2的方法有多种1) 工 业 上 可 用 纤 维 素 水 解 得 到 的 最 终 产 物A与NaClO3反 应 生 成ClO2， 其 反 应 原 理 如 下 ：A+NaClO3+H2SO4 ClO2 +CO2 +H2O+Na2SO4，该反应还原剂与氧化剂的物质的量之比为_ （2）实验室用NH4Cl、盐酸、 NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：5 电解时发生反应的化学方程式为_ 溶液 X 中大量存在的阴离子有_除去 ClO2中的 NH3可选用的试剂是_（填标号）a水 b碱石灰C浓硫酸d饱和食盐水（3）目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2写出阳极产生ClO2的电极反应式：_电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL（标准状况）时，停止电解通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为 _mol；用平衡移动原理解释阴极区pH 增大的原因 _已知常温下Ksp(AgCl) =1.8 l0-10，Ksp(AgBr) =5 10 -13，用 1 L NaCl 溶液将 0.01 mol AgBr 完全转化为AgCl ，则c(NaCl) 的最小值为molL 【答案】 (1)1:24(2 分) （ 2） NH4Cl+2HCl3H2 +NCl3(2 分) ClOH(1 分) C(2 分) （3） Cl-5e-+2H2O=ClO2 +4H+(2 分) 0.01(1 分) 在阴极发生2H+2e-=H2 ，H+浓度减小，使得H2O?OH-+H+的平衡向右移动，OH-浓度增大， pH 增大 (2 分) 3.61(2 分) 4. 【2015 靖江市高三期中】 （12 分）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：亚氯酸钠（ NaClO2）受热易分解NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO23H2O 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下：（1） “反应 l ”需要鼓入空气，空气的作用是6 （2） “反应 2”的化学方程式为3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发” ，原因是结晶后需要对晶体洗涤，为了减少溶解损失，可以用洗涤晶体4）从 “母液”中可回收的主要物质是_ 5）要得到纯的亚氯酸钠晶体（NaClO23H2O ） ，对粗产品必须进行的操作名称是_ 【答案】 （1）稀释 ClO2以防爆炸（ 2 分）（2）H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2（2 分） ，（3）常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解；（2 分）冰水或酒精（ 2 分）（4）Na2SO4（2 分）（5）重结晶（ 2 分）5.【2016 广东增城区高三试题调研】（14 分）氯及其化合物在化学生活中有广泛的应用ClO2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，熔点：-59.0，沸点： 11.0，其杀菌、漂白能力均优于Cl2，ClO2易与碱反应。
1）某实验小组采用右图实验装置制取氯气，仪器A 的名称为，写出利用该原理制备氯气的化学方程式：2）工业上可以用稍潮湿的KClO3与草酸（ H2C2O4）在 60时反应制取ClO2某实验小组用右图所示装置制取并收集 ClO2，回答下列问题：为了保证实验成功，对A 装置进行的反应条件控制方式是；B 装置要放置在冰水中，原因是；从下图中选出最佳尾气吸收装置A B C （3）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，可利用ClO2与H2O2在氢氧化钠溶液中反应制得，此反应的氧化产物是 （写化学式）（4）亚氯酸（ HClO2）和次氯酸（ HClO ）都是弱酸，且相同情况下HClO 酸性更弱，简述方案验证该结论实验操作 _ _ ，现象 _ 浓盐酸KClO3A H2O NaOH HCl 湿润的KClO3和草酸电动搅拌器7 【答案】（1）分液漏斗（ 1 分） ；KClO36HCl（浓） 3Cl2 KCl。