Question

【題目】亞氯酸鈉（）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)的主要流程如下：

（1）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）III中離子隔膜電解池的裝置如下：

①A的化學(xué)式是_________，A在_________口產(chǎn)生。

②m為_______（填“陰”、“陽”）離子交換膜。

③結(jié)合化學(xué)用語和文字說明解釋產(chǎn)生的原因：_________。

（4）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該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是_________。

②研究表明：若反應(yīng)開始時(shí)鹽酸濃度越大，則氣體產(chǎn)物中的含量越大，運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析其原因是___________。

（5）變質(zhì)可分解為和。取等質(zhì)量變質(zhì)前后的試樣均配成溶液，分別與足量溶液反應(yīng)時(shí)，消耗的物質(zhì)的量前者_______（填>、<、=）后者。

Answer 1

【答案】 e 陰 陰極反應(yīng)為，反應(yīng)室中的透過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室，和陰極區(qū)產(chǎn)生的生成 1：4 的氧化性或的還原性隨溶液的酸性和濃度的增大而增強(qiáng)，因此被氧化得到 =

【解析】（1）由圖得到I中將亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化為硫酸鈉，S的化合價(jià)由+4+升高為+6，所以還原劑為亞硫酸鈉。

（2）II中進(jìn)入的ClO2轉(zhuǎn)化為NaClO2化合價(jià)降低，所以是H2O2中的O化合價(jià)升高為O2，方程式為： 。

（3）III中離子隔膜電解池，中間加入硫酸鈉溶液，其中陰離子硫酸根離子向陽極移動(dòng)，所以m是陽離子交換膜。陽極發(fā)生的反應(yīng)為，氫離子濃度增加，結(jié)合穿過m的硫酸根離子得到硫酸，即X為氧氣，e為硫酸，加入的g為稀硫酸（主要是為了溶液使導(dǎo)電）。對(duì)應(yīng)的，n為陽離子交換膜，以保證鈉離子能向陰極移動(dòng)，陰極反應(yīng)為，生成的氫氧根結(jié)合鈉離子得到氫氧化鈉，所以y為氫氣，z為氫氧化鈉溶液，加入的f為稀氫氧化鈉（主要為了使溶液導(dǎo)電）。結(jié)合如上信息得到：

①A的化學(xué)式是H2SO4，A在e口產(chǎn)生。

②m為陰離子交換膜。

③產(chǎn)生的原因如上所述。

（4）①根據(jù)相同元素的相同價(jià)態(tài)一定直接轉(zhuǎn)化的原理，生成物中的NaCl一定來自反應(yīng)物的鹽酸，NaCl有5個(gè)，HCl只有4個(gè)，所以有1個(gè)NaCl來自NaClO2，另外4個(gè)NaClO2轉(zhuǎn)化為ClO2，所以氧化劑為1個(gè)NaClO2，還原劑為4個(gè)NaClO2，所以該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1:4。

②若反應(yīng)開始時(shí)鹽酸濃度越大，則氣體產(chǎn)物中的含量越大，說明使用濃鹽酸時(shí)，會(huì)被NaClO2氧化為Cl2，即隨著鹽酸濃度增大，NaClO2的氧化性增強(qiáng)，或者鹽酸的還原性增強(qiáng)。

（5）無論是否變質(zhì)，最后氧化亞鐵離子的時(shí)候，都是將亞鐵離子氧化為鐵離子，Cl最終都是轉(zhuǎn)化為Cl-，變質(zhì)的反應(yīng)為3NaClO2 = 2NaClO3 + NaCl，則3molNaClO2轉(zhuǎn)化為2molNaClO3，這2mol NaClO3得電子為2×6e-=12mol電子。如果不變質(zhì)，3mol NaClO2得電子為3×4e-=12mol電子，所以NaClO2變質(zhì)前后能得到的電子實(shí)際是一樣的，能氧化的亞鐵離子使相同的。