Question

5．亞氯酸鈉（NaC1O₂）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)査閱資料后設(shè)計生產(chǎn)NaC1O₂的主要流程如圖．

（1）I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2Na₂SO₄+2ClO₂↑+H₂O氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是2：1
（2）II中反應(yīng)的離子方程式是2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2 ClO₂^-+O₂↑+2H₂O
（3）裝置Ⅲ中陽極的反應(yīng)是4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O
（4）C1O₂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(yīng)中鹽酸的作用是起酸的作用
②寫出實驗室制氯氣的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O  說明上述兩反應(yīng)中鹽酸作用不同的原因鹽酸濃度越大，還原性越強(qiáng)．

Answer 1

分析 由流程可知，硫酸鈉溶液通入離子隔膜電解池中，ClO₂和雙氧水在II中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO₂和氣體a，該反應(yīng)中Cl元素化合價由+4價變?yōu)?3價，則O元素化合價由-1價變?yōu)?價，所以生成的氣體a是O₂，離子反應(yīng)方程式為2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2 ClO₂^-+O₂↑+2H₂O；
III中發(fā)生電解，根據(jù)圖知，生成氫氧化鈉，陰極上生成氫氣同時陰極附近生成NaOH，所以生成的氣體b是H₂；陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，所以a是O₂，同時生成硫酸，所以A溶液是硫酸；酸性條件下，I中NaClO₂、Na₂SO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子反應(yīng)方程式為2ClO₃^-+2H⁺+SO₃^2-=2ClO₂↑+SO₄^2-+H₂O，以此來解答．

解答 解：（1）I中反應(yīng)方程式為2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2Na₂SO₄+2ClO₂↑+H₂O，S元素的化合價升高，則還原劑是Na₂SO₃，Cl元素的化合價降低，則NaClO₃為氧化劑，由反應(yīng)可知氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是2：1，
故答案為：2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2Na₂SO₄+2ClO₂↑+H₂O；2：1；
（2）II中反應(yīng)的離子方程式是2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2 ClO₂^-+O₂↑+2H₂O，
故答案為：2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2 ClO₂^-+O₂↑+2H₂O；
（3）裝置Ⅲ中實質(zhì)為電解水，陽極上陰離子失去電子，則陽極的反應(yīng)是4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，
故答案為：4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O；
（4）①反應(yīng)中+4價Cl化合價升高也降低，HCl轉(zhuǎn)化為NaCl，則起酸的作用，故答案為：起酸的作用；
②實驗室制氯氣的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，該反應(yīng)中鹽酸作還原劑、酸，兩反應(yīng)中鹽酸作用不同的原因鹽酸濃度越大，還原性越強(qiáng)，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；鹽酸濃度越大，還原性越強(qiáng)．

點評 本題考查制備實驗，為高頻考點，把握物質(zhì)的制備流程中發(fā)生的反應(yīng)、實驗技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用，題目難度不大．