Question

18．亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種強氧化性漂白劑，它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在，廣泛應(yīng)用于紡織、印染和食品工業(yè)．某同學(xué)查閱資料后，設(shè)計出一種獲得NaClO₂的轉(zhuǎn)化流程如圖所示．

（1）Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的還原劑是Na₂SO₃（填化學(xué)式）．
（2）A溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是Na₂SO₄．
（3）Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式如下，請補充完整．
2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂+2H₂O
（4）分別取等質(zhì)量的變質(zhì)和未變質(zhì)的兩份NaClO₂試樣于試管中，其中變質(zhì)的NaClO₂試樣為A，未變質(zhì)的NaClO₂試樣為B．加水溶解，分別向兩只試管中加入足量FeSO₄溶液，充分反應(yīng)后，氯元素最終均變?yōu)?1價．
【資料】NaClO₂發(fā)生變質(zhì)的反應(yīng)為3NaClO₂═2NaClO₃+NaCl．
比較兩份試樣消耗FeSO₄的物質(zhì)的量，則A=B（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)進行解答，還原劑是指有元素化合價升高的物質(zhì)；
（2）由流程圖可知反應(yīng)Ⅰ，反應(yīng)物為NaClO₃、Na₂SO₃、加入硫酸溶液，產(chǎn)生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反應(yīng)離子方程式為2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，據(jù)此分析解答；
（3）根據(jù)在反應(yīng)物中，化合價降低的物質(zhì)是氧化劑，化合價升高的物質(zhì)是還原劑來分析解答；
（4）NaClO₂變質(zhì)可分解為NaClO₃和NaCl，方程式為3NaClO₂=2NaClO₃+NaCl，NaClO₂試樣與足量FeSO₄溶液反應(yīng)3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，運用氧化還原反應(yīng)理論電子轉(zhuǎn)移判斷解答．

解答 解：（1）由流程圖可知反應(yīng)Ⅰ，反應(yīng)物為NaClO₃、Na₂SO₃、加入硫酸溶液，產(chǎn)生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反應(yīng)離子方程式為2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，所以Na₂SO₃具有還原性是還原劑，將ClO₃^-還原為C1O₂，
故答案為：Na₂SO₃；
（2）由流程圖可知反應(yīng)Ⅰ，反應(yīng)物為NaClO₃、Na₂SO₃、加入硫酸溶液，產(chǎn)生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反應(yīng)離子方程式為2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，所得A溶液中溶質(zhì)是Na₂SO₄，
故答案為：Na₂SO₄；
（3）Ⅱ中反應(yīng)根據(jù)流程信息可知，生成NaClO₂，所以一定有ClO₂→NaClO₂，化合價降低，被還原；則H₂O₂必定被氧化，有氧氣產(chǎn)生，反應(yīng)中ClO₂是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，H₂O₂是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知4n（ClO₂）=n（HCl），所以反應(yīng)方程式為：2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑，離子方程式是2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O，
故答案為：OH^-；O₂；
（4）NaClO₂變質(zhì)可分解為NaClO₃和NaCl，Cl元素從+3價變?yōu)?5價和-1價，反應(yīng)為3NaClO₂=2NaClO₃+NaCl，NaClO₂試樣與足量FeSO₄溶液反應(yīng)3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，最終得到Cl元素由+3價變?yōu)?1價，所以NaClO₂變質(zhì)前后分別與Fe²⁺反應(yīng)時，最終均得到等量NaCl，Cl元素均由+3價變?yōu)?1價，根據(jù)電子守恒，兩個過程中得到的電子的物質(zhì)的量相同，所以兩份試樣消耗FeSO₄的物質(zhì)的量，則A=B，
故答案為：=．

點評 本題考查生產(chǎn)NaClO₂的制備實驗的工業(yè)設(shè)計，把握物質(zhì)的性質(zhì)熟練運用氧化還原反應(yīng)為解答該題的關(guān)鍵，題目難度中等．