Question

2．亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等．以下是生產(chǎn)NaClO₂•3H₂O粗產(chǎn)品的工藝流程圖1：

（1）NaClO₂中Cl的化合價是+3根據(jù)化合價推測NaClO₂具有氧化性、還原性性．
（2）反應①中離子方程式是2ClO₃^-+SO₂═SO₄^2-+2ClO₂（或2ClO₃^-+SO₂+2H⁺═2HSO₄^-+2ClO₂）； 標準狀況下，每生成22.4 L ClO₂氣體，消耗SO₂32g．
（3）反應②“電解”中，將二氧化氯氣體通入陰極（填“陰極”或“陽極”）室獲得亞氯酸根．
（4）反應③發(fā)生反應的化學方程式是2ClO₂+H₂O₂+2NaOH═2NaClO₂+2H₂O+O₂．該反應中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1：2．
（5）亞氯酸鈉（NaClO₂）在溶液中可生成ClO₂、HClO₂、ClO₂^-、Cl^-等，其中HClO₂和ClO₂都具有漂白作用，但ClO₂是有毒氣體．經(jīng)測定，25℃時各組分含量隨pH變化情況如圖2所示（Cl^-沒有畫出）．下列說法正確的是ad（填字母）．
a．亞氯酸鈉在堿性條件下較穩(wěn)定
b．NaClO₂溶液中，$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（Cl{O}_{2}^{-}）}$=1
c．使用該漂白劑的最佳pH為3
d．往NaClO₂溶液中滴入稀鹽酸，當pH＞6時，溶液中主要反應是：ClO₂^-+H⁺═HClO₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化合物中化合價代數(shù)和為0可得；元素處于中間價態(tài)有氧化性和還原性；
（2）反應①中氯酸鈉由有氧化性，二氧化硫有還原性，在酸性環(huán)境下生成ClO₂和硫酸根離子；根據(jù)反應中元素得失電子數(shù)相等可得；
（3）電解”中，將二氧化氯氣體通過得電子獲得亞氯酸根，得電子一極為陰極；
（4）反應③發(fā)生反應為ClO₂和H₂O₂和氫氧化鈉生成亞氯酸鈉和氧氣的反應；還原劑為過氧化氫，氧化劑為ClO₂；
（5）a、由圖可以得出：堿性條件下ClO₂^-濃度高；
b、NaClO₂溶液，陰離子水解；
c、根據(jù)題意：HClO₂和ClO₂都具有漂白作用，結(jié)合圖中HClO₂和ClO₂的濃度大小來確定使用該漂白劑的最佳pH；
d、pH＞6時，由圖可知，溶液中主要含ClO₂^-．

解答 解：（1）化合物中化合價代數(shù)和為0，NaClO₂中鈉元素+1價，氧元素-2價，則氯元素+3價；則NaClO₂具有氧化性、還原性；
故答案為：+3；氧化性、還原性；
（2）反應①中離子方程式是：2ClO₃^-+SO₂═SO₄^2-+2ClO₂（或2ClO₃^-+SO₂+2H⁺═2HSO₄^-+2ClO₂）；標準狀況下，22.4 L ClO₂氣體即為1mol，反應中Cl元素化合價由+5價降低到+4價，則轉(zhuǎn)移1mol電子，則硫元素化合價從+4價升高到+6價，則SO₂有0.5mol，質(zhì)量為0.5mol×64g/mol=32g；
故答案為：2ClO₃^-+SO₂═SO₄^2-+2ClO₂（或2ClO₃^-+SO₂+2H⁺═2HSO₄^-+2ClO₂）；32g；
（3）電解”中，將二氧化氯氣體通過得電子獲得亞氯酸根，得電子一極為陰極；
故答案為：陰極；
（4）反應③發(fā)生反應為2ClO₂+H₂O₂+2NaOH═2NaClO₂+2H₂O+O₂；ClO₂中氯元素化合價降低得電子作氧化劑，H₂O₂中氧元素化合價升高失電子作還原劑，該反應中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為：1：2；
故答案為：2ClO₂+H₂O₂+2NaOH═2NaClO₂+2H₂O+O₂；1：2；
（5）a、由圖可以得出：堿性條件下ClO₂^-濃度高，即在堿性條件下亞氯酸鈉較穩(wěn)定，故a正確；
b、NaClO₂溶液，陰離子水解，則$\frac{c（N{a}^{+}）}{c（Cl{{O}_{2}}^{-}）}$＞1，故b錯誤；
c、HClO₂和ClO₂都具有漂白作用，結(jié)合圖中HClO₂和ClO₂的濃度越大即為使用該漂白劑的最佳pH，應該是4-5，故c錯誤；
d、pH＞6時，由圖可知，溶液中主要含ClO₂^-，則往NaClO₂溶液中滴入稀鹽酸，溶液中主要反應的離子方程式是：ClO₂^-+H⁺═HClO₂，故d正確；
故答案為：a d．

點評 本題考查物質(zhì)的制備，為高頻考點，涉及學生的分析能力、計算能力的考查，把握氧化還原反應是關(guān)鍵，同時注意及鹽類水解等，題目難度中等．