Question

亞氯酸鈉（NaClO2）是一種強(qiáng)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(xué)查閱資料后設(shè)計(jì)生產(chǎn)NaClO2的主要流程如下。

（1）雙氧水的結(jié)構(gòu)式為____________；Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的還原劑是__________（填化學(xué)式）。

（2）Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）A的化學(xué)式是________，裝置Ⅲ中A在________極區(qū)產(chǎn)生。

（4）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。

①寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

②研究表明：若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)鹽酸濃度較大，則氣體產(chǎn)物中有Cl2。用離子方程式解釋產(chǎn)生Cl2 的原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl。取等質(zhì)量NaClO2，其中一份給以適當(dāng)條件使之變質(zhì)，另一份嚴(yán)格保存，均配成溶液，并分別與足量FeSO4溶液反應(yīng)時(shí)，消耗Fe2＋的物質(zhì)的量________（填“相同”“不相同”或“無(wú)法判斷”）。

 

Answer 1

（1）H—O—O—H　Na2SO3

（2）2ClO2 ＋H2O2＋2OH－=2ClO2-＋O2↑＋2H2O

（3）H2SO4　陽(yáng)

（4）5NaClO2＋4HCl=5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O ClO2-＋3Cl－＋4H＋=2Cl2↑＋2H2O

（5）相同

【解析】（1）NaClO3中Cl原子化合價(jià)為＋5價(jià)，具有很強(qiáng)的氧化性，而SO32-在酸性條件下具有較強(qiáng)的還原性，故Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的氧化劑是NaClO3，還原劑是Na2SO3；（2）電解Na2SO4溶液相當(dāng)于電解水，由氣體a、b是Na2SO4溶液的電解產(chǎn)物可知為H2和O2，由氣體a為反應(yīng)Ⅱ的產(chǎn)物之一可知其為O2，為H2O2被ClO2氧化得到的產(chǎn)物，故反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)物為ClO2、H2O2和NaOH，生成物有NaClO2和O2，根據(jù)電子守恒和原子守恒配平即可；（3）電解Na2SO4溶液時(shí)OH－在陰極生成，故Na＋通過(guò)離子隔膜向陰極移動(dòng)得到產(chǎn)物NaOH溶液，而陽(yáng)極生成H＋，SO42-向陽(yáng)極移動(dòng)得到產(chǎn)物A（即H2SO4溶液）；（4）①由題意可知反應(yīng)物為NaClO2和HCl，其中NaClO2中Cl元素的化合價(jià)為＋3價(jià)，既可升高也可降低，故反應(yīng)為NaClO2自身的氧化還原反應(yīng)，根據(jù)電子守恒可知氧化產(chǎn)物ClO2和還原產(chǎn)物Cl－的物質(zhì)的量之比為4∶1，根據(jù)原子守恒將方程式配平即可；②若產(chǎn)物為Cl2則ClO2-和HCl發(fā)生了歸中反應(yīng)，根據(jù)電子守恒可知反應(yīng)的ClO2-和HCl的物質(zhì)的量之比為3∶1，根據(jù)原子守恒將方程式配平即可；（5）變質(zhì)過(guò)程為NaClO2自身的氧化還原反應(yīng)，無(wú)論變質(zhì)與否，與Fe2＋反應(yīng)時(shí)氯元素最終都轉(zhuǎn)化為Cl－，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等。