Question

亞氯酸鈉（NaClO₂）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)NaClO₂的主要流程如下。

（1）雙氧水的結(jié)構(gòu)式為：            ；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）A的化學(xué)式是　　　　　　　 ，裝置Ⅲ中A在　　　　　　　 極區(qū)產(chǎn)生。

（4）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。

①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　。

②研究表明：若反應(yīng)開始時(shí)鹽酸濃度較大，則氣體產(chǎn)物中有Cl₂，用離子方程式解釋產(chǎn)生Cl₂ 的原因　　　　　　                         　。

（5）NaClO₂變質(zhì)可分解為NaClO₃和NaCl。取等質(zhì)量變質(zhì)前后的NaClO₂試樣均配成溶液，分別與足量FeSO₄溶液反應(yīng)時(shí)，消耗Fe²⁺的物質(zhì)的量　　　     (填相同、不相同或無法判斷)

 

Answer 1

【答案】

（14分）（1）H-O-0-H   Na₂SO₃　（各2分）　　

（2）2ClO₂ + H₂O₂ + 2OH^－= 2ClO₂^－+ O₂↑+ 2H₂O（2分）

（3）H₂SO₄　　　陽(yáng)（2分）

（4）5NaClO₂ + 4HCl = 5NaCl + 4ClO₂↑+ 2H₂O。　（2分）　

ClO₂^－ + 3Cl^－+ 4H⁺ = 2Cl₂+ 2H₂O（2分）

（5）相同（2分）

【解析】

試題分析：⑴H₂O₂中兩個(gè)氧原子間形成一個(gè)共用電子對(duì)，結(jié)構(gòu)式為：H―O―O―H，反應(yīng)I：2ClO₃^―＋SO₃^2―＋2H^＋ =2ClO₂＋SO₄^2―＋H₂O，其中SO₃^2― 中S由+4價(jià)變成+6價(jià)，作還原劑，格答案為：H―O―O―H；Na₂SO₃��；⑵從圖中讀出反應(yīng)物為ClO₂和H₂O₂,堿性條件，產(chǎn)物為NaClO₂，ClO₂作氧化劑，H₂O₂中氧由―1價(jià)變成―2，2ClO₂ + H₂O₂ + 2OH^－= 2ClO₂^－+ O₂↑+ 2H₂O，故答案：2ClO₂ + H₂O₂ + 2OH^－= 2ClO₂^－+ O₂↑+ 2H₂O；⑶Ⅲ陽(yáng)極：2H₂O―4e^―=4H^＋ ＋O₂↑,a為O₂,陰極：4H₂O＋4e^―=4OH^―  ＋2H₂↑, b為H₂， A的化學(xué)式是H₂SO₄, 裝置Ⅲ中A在陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生，答案：H₂SO₄、陽(yáng)；⑷Cl^― 濃度大時(shí)，還原性增強(qiáng)，被生成的ClO₂氧化，5NaClO₂ + 4HCl = 5NaCl + 4ClO₂↑+ 2H₂O、ClO₂^－ + 3Cl^－+ 4H⁺ = 2Cl₂+ 2H₂O。答案為：5NaClO₂ + 4HCl = 5NaCl + 4ClO₂↑+ 2H₂O、ClO₂^－ + 3Cl^－+ 4H⁺ = 2Cl₂+ 2H₂O；⑸ClO₂^―、ClO₃^―與Fe^2＋ 反應(yīng)最終都變成Cl^― ，變質(zhì)前后轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同，反以消耗Fe²⁺的物質(zhì)的量相同。答案：相同。

考點(diǎn)：物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)的工業(yè)設(shè)計(jì)、質(zhì)量守恒和電子守恒