Question

（9分）亚氯酸钠（NaClO2）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NaClO2的主要流程如下。

（1）Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是 、 （填化学式）。

（2）Ⅱ中反应的离子方程式是 。

（3）A的化学式是 ，装置Ⅲ中A在 极区产生。

（4）ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该制备反应的化学方程式 。

（5）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液，分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2+的物质的量 。（填“相同”，“不同”或“无法判断”）

Answer 1

（9分）

(1) Na2SO3 H2O (各1分)

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

(3) H2SO4 阳(各1分)

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

(5) 相同（1分）

【解析】

试题分析：氯酸钠和亚硫酸钠与溶液A发生氧化还原反应生成硫酸钠和ClO2气体，则该反应中S元素的化合价升高，所以亚硫酸钠作还原剂；生成的硫酸钠进入电解池，则实质被电解的是水，所以水是还原剂也是氧化剂；过氧化氢、ClO2气体、NaOH三种物质反应生成NaClO2和气体a，因为Cl元素的化合价降低，所以过氧化氢中O元素的化合价升高，则气体a为氧气；则气体b为氢气。

（1）根据以上分析，Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是Na2SO3 、 H2O；

（2）Ⅱ中反应是过氧化氢、ClO2气体、NaOH三种物质反应生成NaClO2和氧气，根据元素守恒，则产物中有水生成，所以反应的离子方程式是2ClO2 + H2O2 + 2OH－ = 2ClO2-+ O2↑+ 2H2O；

（3）因为III是离子隔膜电解池，则阳极是氢氧根离子放电，导致阳极的氢离子浓度增大，硫酸根离子通过隔膜进入阳极区，所以产生氧气的一极同时产生硫酸，则溶液A的化学式为H2SO4，在阳极区产生；

（4）用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2，Cl元素的化合价有-1、+3、+4价，根据氧化还原反应规律，则亚氯酸钠中的Cl元素的化合价升高到+4价，同时降低到-1价，所以产物中有水、氯化钠生成，则化学方程式为5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑ + 2H2O；

（5）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl，化学方程式为3 NaClO2=2NaClO3+NaCl，等质量的变质前后的NaClO2试样均配成溶液时，变质后的NaClO3和NaCl氧化亚铁离子时，实质是等量的NaClO2氧化亚铁离子，都是+3价Cl元素被还原为氯离子，转移电子的数目相同，所以消耗Fe2+的物质的量相同。

考点：考查制取亚氯酸钠的工业流程的分析，氧化还原反应的分析