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| 提问：xuconan 级别：八年级 来自：上海市  悬赏分：0
 回答数：2 浏览数： |
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 提问时间：2007-04-20 20:54:39
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最佳答案 | 此答案已被选择为最佳答案，但并不代表问吧支持或赞同其观点 |
| 回答：jokhy_lxsr 级别：硕士研究生  2007-04-21 18:01:37 来自：湖南省 |
CLO2 中 CL 的电子结构不是高中生所能够研究的，也无法理解。 ·· ∴ ·· CLO2中有一个大pi键，在高中有机物中的苯中也是有一个大pi键。 O ∷ Cl ∷ O 用 高 中 的 观点 我们 可以 简单 理解 为 如图的 电子结构。 ·· ·· ·· 把多余的电子当作是配位键。其他都当作共价键处理。 按价层电子互斥理论来推导,氯原子应是sp3杂化，但CLO2在形成大pi键的时候，三个原子上的p轨道不一定是相互平行的，也可以存在一定角度。Cl还可以采用sp3杂化，而且由Cl提供1个离域电子。 在有机化学里，都知道自由基体系是一种离域体系。ClO2就与自由基体系差不多。 化学性质 二氧化氯的结构式：2个0与CL的两个双键间的夹角为117.70±1.720，2个0与CL之间的距离相等，即D=1.784±0.01A。 二氧化氯的红外光谱：υ1945cm-1;υ2445cm-1;υ31108cm-1。 二氧化氯在四氯化碳中的紫外吸收：λmax 375nm及355nm，在263nm处还有一个弱吸收。 二氧化氯以AB2的共振结构存在。 二氧化氯分子的电子结构呈不饱和状态，但在水中，却不以二聚或多聚状态存在，这对二氧化氯在水中的迅速扩散是有利的。二氧化氯对光较为敏感。在水中溶解的二氧化氯，在436nm处的光解量子率为为0.2mol/E,在405nm处上升为1.0mol/E,其机理如下： 2CLO2+hυ━2CLO1-+20· CLO·+H2O━H2CLO2 H2CLO2＋CLO·━HCLO3+HCL 2CLO2+hυ+H2O━HCLO3+HCL+20· 因些，在实际应用中，二氧化氯必须避光保存，一般情况下，二氧化氯应现使用，现制备。 理论上，二氧化氯应为亚氯酸和氯酸的酸酐，即2CLO2+H2O━HCLO2+HCLO3，但是，在实际水处理条件下，Ｐh值为６～８时，二氧化氯却在水中有较大的安定性，其浓度可稳定在48h以上，这可从下式看出来： 水温20℃时，[HCLO2][HCLO3]/[CLO2]2=1.2×10-7。 只有在pH≥9碱性条件下，二氧化氯才发生歧化反应： 2CLO2+20H━CLO2+H2O 1 ClO2的性质 ClO2是一种广谱、高效、无毒的杀菌剂，是一种黄绿色并有刺激性气味的气体，沸点11℃，凝固点-59℃，易溶于水，溶解度是氯气的5倍，气体密度约3.09g/L。ClO2稳定性较差，长期放置或遇热易分解失效，给生产、储存和应用带来一定困难。在空气中质量分数>10%或水中>30%时，ClO2都会发生爆炸。ClO2溶于水的同时即分解，可用作氧化剂、脱臭剂或漂白剂，由于它的不稳定性和腐蚀性，使其应用范围受到很大限制。但ClO2在氧化作用的同时，不伴随氯化作用，因而不会产生卤代烃等有机致癌物质[3，4]，其残留生成物为H2O、NaCl和CO2，而且它不与酚类结合生成有毒的氯酚化物[5]。 2 ClO2的制备方法 ClO2的制备方法主要有化学法和电解法两种。其中化学法又分为还原法和氧化法。以亚氯酸盐和氯酸盐为原料的化学法发生ClO2的技术已趋成熟，而以亚氯酸盐和氯酸盐为原料的电解法发生ClO2技术正在发展中[6]。 2.1 还原法 还原法根据还原剂的不同，可分为二氧化硫法、盐酸法、硫酸法、甲醇法和双氧水法。 （1）二氧化硫法[7]。又称为马蒂逊（Mathieson）法，它是在硫酸介质中用二氧化硫还原氯酸钠得到ClO2。反应方程式如下： 2NaClO3+SO2→2ClO2↑+Na2SO4 从反应方程式可以看出，反应不需要另外加酸，只需加入维持反应液酸度的硫酸。因而，酸耗较低。二氧化硫法反应副产物少，工艺成熟，操作简便，容易控制，一次性投资少，适合工业化生产，尤其适用于二氧化硫来源方便的硫酸厂。但是产品收率低，产品混合物中含有二氧化硫。一般不适用于现场生产，原因是二氧化硫难于现场制取。 （2）盐酸法[8]。又称开斯汀法，以盐酸作还原剂，与氯酸钠溶液发生反应得到ClO2和氯的混合气体，用水吸收ClO2得到水溶液，使之与氯分离。反应式如下： NaClO3+2HCl→ClO2↑+NaCl+1/2Cl2↑+H2O 该法的优点是工艺较成熟，不需要专门的还原剂。产物中ClO2含量较高。缺点是该法一次性投资相对较大，ClO2的收率低，氯气含量高，需要特别处理。 （3）硫酸法。为了降低盐酸法的成本，用硫酸代替盐酸与氯酸钠反应就成了硫酸法（又称R2法）[9~11]。该法是将氯酸钠和氯化钠按物质的量比为1:1~1:1.1制成含氯酸钠350g/L的溶液，加热后与硫酸一起进入反应槽，硫酸与氯化钠和氯酸钠反应生成氯化氢和氯酸，氯化氢还原氯酸产生ClO2，反应式如下： NaClO3+H2SO4+NaCl→ClO2↑+Na2SO4+1/2Cl2↑+H2O 为了保持较高的收率，反应液中硫酸的浓度>4.5mol/L，这样ClO2的产率可达90%。R2法一次性投资少，操作简单，ClO2收率高。但产生的废酸较多，副产大量的芒硝（Na2SO4），产品（气体）中常含有少量氯气，回收较困难。 为了减少硫酸的用量，把废酸蒸发浓缩使硫酸钠结晶析出，分离固体后液体循环使用，这种改进的方法称为R3法[12]。现在又将反应器、真空蒸发器和结晶器合为一体，叫做单室法（又称R3/SVP法），是在较高的温度和真空下反应，在生成ClO2时，一部分水蒸发结晶出硫酸钠，过滤分离后，反应液循环使用。这样可大幅度地减少硫酸的用量，ClO2的产量可提高至93%。 硫酸法与盐酸法相比，投资较少，成本较低，但产物中也混有氯气，需要特别处理。目前世界上有几十套装置采用该生产工艺，生产规模为5~300t/d。 （4）甲醇法。该法是用甲醇为还原剂，使氯酸钠还原为ClO2[13，14]。其中R8法是甲醇法应用的典型。自1985年R8法在美国投产后，由于其具有一次性投资少，工艺操作简单，生产效率高，运行成本低，产品气纯净等优点，现已得到了较为广泛的应用。该法一般在硫酸浓度高（>4mol/L）、一定负压（13.3~16kPa）和反应物沸腾温度（约70℃）下进行。n（NaClO3）：n（CH3OH）约4:1，其主反应式如下： 30NaClO3+7CH3OH+20H2SO4→30ClO2↑+6HCOOH+10Na3H(SO4)2+23H2O+CO2↑ 近几年我国广西、福建、内蒙等几家纸厂分别从加拿大和瑞典等国引进了R8法生产工艺，总体运行效果较好。现在，加拿大已对R8法进行了改进，研究出了制备ClO2的R10法，它可使制取ClO2的酸碱消耗量降低20%~25%[15,16]。 该回答在2007-04-21 18:06:35由回答者修改过 |
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| 回答：诺*蓝 级别：五年级 2007-04-21 00:20:18 来自：江西省 |
CLO2是一种酸根,不是原子.但CL离子达到了10电子稳定结构,而两个O^只能提供2个电子,所以CL还要重外界吸收一个电子.
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