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_(kāi)___________；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－=2＋O2↑＋2H2O

(3)H2SO4　陽(yáng)

(4)5NaClO2＋4HCl=5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O

＋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＋，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則和HCl發(fā)生了歸中反應(yīng)，根據(jù)電子守恒可知反應(yīng)的和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。