Question

以粗鹽（主要成分為NaCl，含少量Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO等）為原料制備亞氯酸鈉（NaClO₂）的工藝如下（試劑A為依次加入的過(guò)量BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃溶液）：

回答下列問(wèn)題：
（1）“精制”過(guò)程中，加入過(guò)量的Na₂CO₃的作用是______．
（2）電解時(shí)發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____；該過(guò)程中有少量有毒氣體單質(zhì)產(chǎn)生．可用堿液吸收，該氣體為_(kāi)_____（填化學(xué)式）．
（3）二氧化氯發(fā)生器中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，其氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____．
（4）吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____；二氧化氯氣體和H₂O₂需稍過(guò)量，其目的是______．

Answer 1

解：（1）“精制”過(guò)程中，加入過(guò)量的Na₂CO₃可將Ca²⁺、Ba²⁺完全轉(zhuǎn)化為沉淀，其作用為除去Ca²⁺和過(guò)量的Ba²⁺，故答案為：除去Ca²⁺和過(guò)量的Ba²⁺；
（2）電解NaCl溶液，生成氫氣、氯酸鈉，離子反應(yīng)為Cl^-+3H₂OClO₃^-+3H₂↑，氯氣（Cl₂）能被堿液吸收，故答案為：Cl^-+3H₂OClO₃^-+3H₂↑；Cl₂；
（3）二氧化氯發(fā)生器中，Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降低為+4價(jià)，S元素的化合價(jià)由+4價(jià)升高為+6價(jià)，氯酸鈉為氧化劑，二氧化硫?yàn)檫�原劑，由電子守恒可知，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2：1，故答案為：2：1；
（4）吸收塔中發(fā)生二氧化氯與過(guò)氧化氫、NaOH的氧化還原反應(yīng)，生成水、氧氣、亞氯酸鈉，該反應(yīng)為2ClO₂+H₂O₂+2NaOH═2NaClO₂+2H₂O+O₂，二氧化氯氣體和H₂O₂需稍過(guò)量，可使NaOH完全反應(yīng)，便于產(chǎn)物提純，故答案為：2ClO₂+H₂O₂+2NaOH═2NaClO₂+2H₂O+O₂；使NaOH完全反應(yīng)，便于產(chǎn)物提純．
分析：（1）“精制”過(guò)程中，加入過(guò)量的Na₂CO₃的作用，可將Ca²⁺、Ba²⁺完全轉(zhuǎn)化為沉淀；
（2）電解NaCl溶液，生成氫氣、氯氣、NaOH，氯氣能被堿液吸收；
（3）二氧化氯發(fā)生器中，Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降低為+4價(jià)，S元素的化合價(jià)由+4價(jià)升高為+6價(jià)；
（4）吸收塔中發(fā)生二氧化氯與過(guò)氧化氫、NaOH的氧化還原反應(yīng)，生成水、氧氣、亞氯酸鈉，氧化氯氣體和H₂O₂需稍過(guò)量，可使NaOH完全反應(yīng)，便于產(chǎn)物提純．
點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的制備及混合物分離和提純，明確流程中的方法和基本操作、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，要求學(xué)生具有分析和解決問(wèn)題的能力，題目難度較大．