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。

⑴ Ⅰ中發(fā)生反應的化學方程式是 ，氧化劑與還原劑的物質的量之比是

⑵ Ⅱ中反應的離子方程式是

⑶ 裝置Ⅲ中陽極的反應是 ；

⑷ 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 該反應中鹽酸的作用是

② 寫出實驗室制氯氣的離子方程式 ；說明上述兩反應中鹽酸作用不同的原因 。

Answer 1

【答案】

⑴2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2↑+H2O；2∶1；

⑵2ClO2+H2O2+2OH－=2ClO2－+O2↑+2H2O；

⑶4OH-－4e－=2H2O+O2↑；

⑷①起酸的作用；

②MnO2+4H++2Cl－=Mn2++Cl2↑+2H2O；鹽酸濃度越大，還原性越強；

【解析】

試題分析：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)生氧化還原反應生成NaClO2和氣體a，該反應中Cl元素化合價由+4價變?yōu)?/span>+3價，則O元素化合價由-1價變?yōu)?/span>0價，所以生成的氣體a是O2，離子反應方程式為2 ClO2+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，離子反應方程式為2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O。

⑴ Ⅰ中發(fā)生反應的化學方程式為2NaClO3 + Na2SO3 + H2SO4=2Na2SO4 + 2ClO2↑+ H2O；2∶1，氧化劑為NaClO3，還原劑為Na2SO3，物質的量之比為2∶1，故答案為：2NaClO3 + Na2SO3 + H2SO4=2Na2SO4 + 2ClO2↑+ H2O；2∶1；

⑵ Ⅱ中反應的離子方程式為2ClO2 + H2O2 + 2OH－=2ClO2－+ O2↑+ 2H2O，故答案為：2ClO2 + H2O2 + 2OH－=2ClO2－+ O2↑+ 2H2O；

⑶ 裝置Ⅲ中陽極的反應為4OH-－4e－=2H2O + O2↑，故答案為：4OH-－4e－=2H2O + O2↑；

⑷ ①5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑+ 2H2O反應中鹽酸中氯元素的不變，鹽酸的作用為酸，故答案為：起酸的作用；②實驗室用二氧化錳在加熱時氧化濃鹽酸制氯氣，反應的離子方程式為MnO2 + 4H+ + 2Cl－=Mn2++ Cl2↑+ 2H2O，該反應中鹽酸起了還原劑和酸的作用，說明鹽酸濃度越大，還原性越強，故答案為：MnO2 + 4H+ + 2Cl－=Mn2++ Cl2↑+ 2H2O；鹽酸濃度越大，還原性越強。