Question

5．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(chǎn)NaClO₂的主要流程如下．
（1）雙氧水的電子式為；Ⅰ中發(fā)生反應的還原劑是Na₂SO₃（填化學式）．
（2）Ⅱ中反應的離子方程式是2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O．
（3）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．寫出該反應的化學方程式：5NaClO₂+4HCl=5NaCl+4ClO₂↑+2H₂O；
（4）NaClO₂變質可分解為NaClO₃和NaCl．取等質量變質前后的NaClO₂試樣均配成溶液，分別與足量FeSO₄溶液反應時，消耗Fe²⁺的物質的量相同（填“相同”、“不相同”或“無法判斷”）

Answer 1

分析 由流程圖可知反應Ⅰ中反應物為NaClO₃、Na₂SO₃、加入A溶液，產(chǎn)生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反應離子方程式為2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，所以Na₂SO₃具有還原性是還原劑，將ClO₃^-還原為C1O₂；Ⅱ中生成NaClO₂，所以一定有ClO₂→NaClO₂，化合價降低，被還原；則H₂O₂必定被氧化，有氧氣產(chǎn)生，反應中ClO₂是氧化劑，發(fā)生還原反應，H₂O₂是還原劑，發(fā)生氧化反應，根據(jù)電子轉移守恒可知4n（ClO₂）=n（HCl），所以反應方程式為2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑；Ⅲ是離子隔膜電解池，從反應Ⅰ知該電解有酸生成、從Ⅲ知有堿生成，有兩種氣體生成，所以Ⅲ為電解硫酸鈉本質是電解水，陰極2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，所以A為硫酸．
（1）雙氧水的結構式為H-O-O-H，I中S元素的化合價由+4價升高為+6價；
（2）Ⅱ中發(fā)生2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑；
（3）用亞氯酸鈉和稀鹽酸反應生成ClO₂，為氧化還原反應；
（4）NaClO₂變質可分解為NaClO₃和NaCl，方程式為3NaClO₂=2NaClO₃+NaCl，NaClO₂試樣與足量FeSO₄溶液反應3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，以此來解答．

解答 解：由流程圖可知反應Ⅰ中反應物為NaClO₃、Na₂SO₃、加入A溶液，產(chǎn)生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反應離子方程式為2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，所以Na₂SO₃具有還原性是還原劑，將ClO₃^-還原為C1O₂；Ⅱ中生成NaClO₂，所以一定有ClO₂→NaClO₂，化合價降低，被還原；則H₂O₂必定被氧化，有氧氣產(chǎn)生，反應中ClO₂是氧化劑，發(fā)生還原反應，H₂O₂是還原劑，發(fā)生氧化反應，根據(jù)電子轉移守恒可知4n（ClO₂）=n（HCl），所以反應方程式為2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑；Ⅲ是離子隔膜電解池，從反應Ⅰ知該電解有酸生成、從Ⅲ知有堿生成，有兩種氣體生成，所以Ⅲ為電解硫酸鈉本質是電解水，陰極2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，所以A為硫酸．
（1）雙氧水的結構式為H-O-O-H，電子式為；I中S元素的化合價由+4價升高為+6價，則還原劑為Na₂SO₃，
故答案為：；Na₂SO₃；
（2）Ⅱ中發(fā)生2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑，離子反應為2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O，
故答案為：2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O；
（3）用亞氯酸鈉和稀鹽酸反應生成ClO₂，為氧化還原反應，由電子、原子守恒可知反應為5NaClO₂+4HCl=5NaCl+4ClO₂↑+2H₂O，
故答案為：5NaClO₂+4HCl=5NaCl+4ClO₂↑+2H₂O；
（4）NaClO₂變質可分解為NaClO₃和NaCl，Cl元素從+3價變?yōu)?5價和-1價，反應為3NaClO₂=2NaClO₃+NaCl，NaClO₂試樣與足量FeSO₄溶液反應3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，最終得到Cl元素由+3價變?yōu)?1價，所以NaClO₂變質前后分別與Fe²⁺反應時，最終均得到等量NaCl，Cl元素均由+3價變?yōu)?1價，根據(jù)電子守恒，兩個過程中得到的電子的物質的量相同，消耗Fe²⁺的物質的量相同，
故答案為：相同．

點評 本題考查物質的制備實驗，為高頻考點，把握制備流程中發(fā)生的反應、化學反應原理為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意離子反應、氧化還原反應的應用，題目難度不大．