Question

10．NaClO₂是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其生产工艺如图1：

（1）“合成”步骤可以得到ClO₂，其反应的化学方程式为2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄═2NaHSO₄+2ClO₂．
（2）“电解”步骤阳极会生成一种气体，其化学式为Cl₂．
（3）反应生成的ClO₂可用于高效脱除烟气中的SO₂．以ClO₂脱除SO₂实验时SO₂脱除率与溶液pH关系如图2所示．pH在3～7.6之间时，随pH增大，ClO₂氧化性减弱，脱硫率降低．而当pH＞7.6时，随pH增大，SO₂脱除率又升高，其原因可能为碱性条件下OH^-吸收SO₂．
（4）国家标准规定产品中优级纯试剂纯度≥99.8%，分析纯试剂纯度≥99.7%，化学纯试剂纯度≥99.5%．为了确定某批次NaClO₂产品的等级，研究小组设计测定方案如下：取10.00g样品，用适量蒸馏水溶解后，加入略过量的KI溶液；充分反应后，将反应液定容至200mL，取出20.00mL于锥形瓶；向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液，用2.00mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液与之反应，消耗Na₂S₂O₃溶液22.00mL．该样品可达化学纯试剂纯度．（写出计算过程）
已知：ClO₂^-+4I^-+4H⁺═2H₂O+2I₂+Cl^-，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-．

Answer 1

分析 由制备流程可知，NaClO₃和SO₂在H₂SO₄酸化条件下生成ClO₂，其中NaClO₃是氧化剂，回收产物为NaHSO₄，说明生成硫酸氢钠，且产生ClO₂，根据电子守恒可知，此反应的化学方程式为2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄=2NaHSO₄+2ClO₂，然后电解装置中阴极ClO₂得电子生成ClO₂^-，阳极Cl^-失电子生成Cl₂，最后NaClO₂溶液结晶、干燥得到产品，以此来解答．

解答 解：（1）“反应”步骤中生成ClO₂的化学方程式为2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄=2NaHSO₄+2ClO₂；
故答案为：2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄═2NaHSO₄+2ClO₂；
（2）由分析可知，阳极Cl^-失电子生成Cl₂；
故答案为：Cl₂；
（3）碱性条件下OH^-吸收SO₂，与ClO₂反应的SO₂增多，SO₂脱除率又升高；
故答案为：碱性条件下OH^-吸收SO₂；
（4）n（Na₂S₂O₃）=2.00mol•L^-1×22×10^-3L=4.4×10^-2mol
NaClO₂ …4Na₂S₂O₃
1　  4
n（NaClO₂）　  4.4×10^-2mol
n（NaClO₂）=1.1×10^-2mol（1分）
ω（NaClO₂）=$\frac{1.1×10-2mol×90.5g•mol-1}{1g}$×100%=99.55%
产品达到化学纯度；
答：该样品达到化学纯试剂纯度．

点评 本题考查了物质制备的实验方法分析、氧化还原反应、电解池的原理、物质含量的有关计算等，注意物质性质的理解应用，题目难度中等．