Question

【题目】亚氯酸钠（）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产的主要流程如下：

（1）I中发生反应的还原剂是________（填化学式）。

（2）II中反应的离子方程式是_________。

（3）III中离子隔膜电解池的装置如下：

①A的化学式是_________，A在_________口产生。

②m为_______（填“阴”、“阳”）离子交换膜。

③结合化学用语和文字说明解释产生的原因：_________。

（4）是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备：

①该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_________。

②研究表明：若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中的含量越大，运用氧化还原反应规律分析其原因是___________。

（5）变质可分解为和。取等质量变质前后的试样均配成溶液，分别与足量溶液反应时，消耗的物质的量前者_______（填>、<、=）后者。

Answer 1

【答案】 e 阴 阴极反应为，反应室中的透过阳离子交换膜进入阴极室，和阴极区产生的生成 1：4 的氧化性或的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强，因此被氧化得到 =

【解析】（1）由图得到I中将亚硫酸钠转化为硫酸钠，S的化合价由+4+升高为+6，所以还原剂为亚硫酸钠。

（2）II中进入的ClO2转化为NaClO2化合价降低，所以是H2O2中的O化合价升高为O2，方程式为： 。

（3）III中离子隔膜电解池，中间加入硫酸钠溶液，其中阴离子硫酸根离子向阳极移动，所以m是阳离子交换膜。阳极发生的反应为，氢离子浓度增加，结合穿过m的硫酸根离子得到硫酸，即X为氧气，e为硫酸，加入的g为稀硫酸（主要是为了溶液使导电）。对应的，n为阳离子交换膜，以保证钠离子能向阴极移动，阴极反应为，生成的氢氧根结合钠离子得到氢氧化钠，所以y为氢气，z为氢氧化钠溶液，加入的f为稀氢氧化钠（主要为了使溶液导电）。结合如上信息得到：

①A的化学式是H2SO4，A在e口产生。

②m为阴离子交换膜。

③产生的原因如上所述。

（4）①根据相同元素的相同价态一定直接转化的原理，生成物中的NaCl一定来自反应物的盐酸，NaCl有5个，HCl只有4个，所以有1个NaCl来自NaClO2，另外4个NaClO2转化为ClO2，所以氧化剂为1个NaClO2，还原剂为4个NaClO2，所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是1:4。

②若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中的含量越大，说明使用浓盐酸时，会被NaClO2氧化为Cl2，即随着盐酸浓度增大，NaClO2的氧化性增强，或者盐酸的还原性增强。

（5）无论是否变质，最后氧化亚铁离子的时候，都是将亚铁离子氧化为铁离子，Cl最终都是转化为Cl-，变质的反应为3NaClO2 = 2NaClO3 + NaCl，则3molNaClO2转化为2molNaClO3，这2mol NaClO3得电子为2×6e-=12mol电子。如果不变质，3mol NaClO2得电子为3×4e-=12mol电子，所以NaClO2变质前后能得到的电子实际是一样的，能氧化的亚铁离子使相同的。