Question

【題目】亞氯酸鈉（NaClO2）是一種強氧化性漂白劑，廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)。它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。某同學查閱資料后設計生產NaClO2的主要流程如下。（部分產品未標出）

（1）Ⅰ中發(fā)生反應的還原劑是____________、Ⅱ中的氧化劑是________（填化學式）。

（2）Ⅱ中反應的離子方程式是______________________________________。

（3）ClO2是一種高效水處理劑，可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備：5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑+ 2H2O。

①該反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比是________。

②研究表明：在上述過程中會發(fā)生副反應：NaClO2 + 4HCl = NaCl + 2Cl2↑+ 2H2O，若反應開始時鹽酸濃度越大，則氣體產物中Cl2的含量越大。請推測其原因是__________。

Answer 1

【答案】 Na2SO3 ClO2 2ClO2 + 2H2O2 +2OH- == 2ClO2- + O2 + 2H2O 1:4 ClO2-的氧化性或Cl-的還原性隨溶液的酸性和濃度的增大而增強，因此Cl-被氧化得到Cl2。

【解析】（1）I中NaClO3轉化為ClO2，Cl元素化合價由+5價降到+4價，NaClO3得電子，作氧化劑；根據得電子守恒，Na2SO3失電子，化合價降低，作還原劑。Ⅱ中ClO2轉化為NaClO2，Cl元素化合價降低，則ClO2得電子，作氧化劑。

故答案為：Na2SO3；ClO2；

（2）Ⅱ中ClO2轉化為NaClO2，Cl元素化合價降低，ClO2作氧化劑，則H2O2作還原劑，化合價升高，生成O2，則有ClO2+ H2O2—O2↑+ ClO2，溶液中加入了NaOH，配平方程式可得：2ClO2 + 2H2O2 +2OH- =2ClO2- +O2 + 2H2O；

故答案為：2ClO2 + 2H2O2 +2OH- =2ClO2- + O2 + 2H2O；

（3）① 反應5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑+ 2H2O，NaClO2中Cl元素化合價由+3價分別變?yōu)椤?價和+4價，NaClO2既是氧化劑又是還原劑，氧化劑和還原劑物質的量之比是1∶4。

故答案為：1∶4；

②NaClO2+4HCl=NaCl+2Cl2↑+2H2O，反應中，NaClO2作氧化劑，HCl作還原劑，反應開始時，鹽酸濃度越大，溶液酸性越強，氣體產物的含量增大。可能原因是，溶液酸性增強，導致NaClO2的氧化性增強，Cl-的還原性增強；或者Cl- 的濃度增大，導致Cl-還原性增強。

故答案為：ClO2-的氧化性或Cl-的還原性隨溶液的酸性和濃度的增大而增強，因此Cl-被氧化得到Cl2。