Question

10．NaClO₂是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其生產(chǎn)工藝如圖1：

（1）“合成”步驟可以得到ClO₂，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄═2NaHSO₄+2ClO₂．
（2）“電解”步驟陽(yáng)極會(huì)生成一種氣體，其化學(xué)式為Cl₂．
（3）反應(yīng)生成的ClO₂可用于高效脫除煙氣中的SO₂．以ClO₂脫除SO₂實(shí)驗(yàn)時(shí)SO₂脫除率與溶液pH關(guān)系如圖2所示．pH在3～7.6之間時(shí)，隨pH增大，ClO₂氧化性減弱，脫硫率降低．而當(dāng)pH＞7.6時(shí)，隨pH增大，SO₂脫除率又升高，其原因可能為堿性條件下OH^-吸收SO₂．
（4）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)品中優(yōu)級(jí)純?cè)噭┘兌取?9.8%，分析純?cè)噭┘兌取?9.7%，化學(xué)純?cè)噭┘兌取?9.5%．為了確定某批次NaClO₂產(chǎn)品的等級(jí)，研究小組設(shè)計(jì)測(cè)定方案如下：取10.00g樣品，用適量蒸餾水溶解后，加入略過(guò)量的KI溶液；充分反應(yīng)后，將反應(yīng)液定容至200mL，取出20.00mL于錐形瓶；向錐形瓶中滴加兩滴淀粉溶液，用2.00mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液與之反應(yīng)，消耗Na₂S₂O₃溶液22.00mL．該樣品可達(dá)化學(xué)純?cè)噭┘兌龋�（�?xiě)出計(jì)算過(guò)程）
已知：ClO₂^-+4I^-+4H⁺═2H₂O+2I₂+Cl^-，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-．

Answer 1

分析 由制備流程可知，NaClO₃和SO₂在H₂SO₄酸化條件下生成ClO₂，其中NaClO₃是氧化劑，回收產(chǎn)物為NaHSO₄，說(shuō)明生成硫酸氫鈉，且產(chǎn)生ClO₂，根據(jù)電子守恒可知，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄=2NaHSO₄+2ClO₂，然后電解裝置中陰極ClO₂得電子生成ClO₂^-，陽(yáng)極Cl^-失電子生成Cl₂，最后NaClO₂溶液結(jié)晶、干燥得到產(chǎn)品，以此來(lái)解答．

解答 解：（1）“反應(yīng)”步驟中生成ClO₂的化學(xué)方程式為2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄=2NaHSO₄+2ClO₂；
故答案為：2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄═2NaHSO₄+2ClO₂；
（2）由分析可知，陽(yáng)極Cl^-失電子生成Cl₂；
故答案為：Cl₂；
（3）堿性條件下OH^-吸收SO₂，與ClO₂反應(yīng)的SO₂增多，SO₂脫除率又升高；
故答案為：堿性條件下OH^-吸收SO₂；
（4）n（Na₂S₂O₃）=2.00mol•L^-1×22×10^-3L=4.4×10^-2mol
NaClO₂ …4Na₂S₂O₃
1　  4
n（NaClO₂）　  4.4×10^-2mol
n（NaClO₂）=1.1×10^-2mol（1分）
ω（NaClO₂）=$\frac{1.1×10-2mol×90.5g•mol-1}{1g}$×100%=99.55%
產(chǎn)品達(dá)到化學(xué)純度；
答：該樣品達(dá)到化學(xué)純?cè)噭┘兌龋?/p>

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)方法分析、氧化還原反應(yīng)、電解池的原理、物質(zhì)含量的有關(guān)計(jì)算等，注意物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，題目難度中等．