Question

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）双氧水的结构式为：            ；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）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。

①写出该反应的化学方程式　　　　　　　。

②研究表明：若反应开始时盐酸浓度较大，则气体产物中有Cl₂，用离子方程式解释产生Cl₂ 的原因　　　　　　                         　。

（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、不相同或无法判断)

 

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　　　阳（2分）

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

ClO₂^－ + 3Cl^－+ 4H⁺ = 2Cl₂+ 2H₂O（2分）

（5）相同（2分）

【解析】

试题分析：⑴H₂O₂中两个氧原子间形成一个共用电子对，结构式为：H―O―O―H，反应I：2ClO₃^―＋SO₃^2―＋2H^＋ =2ClO₂＋SO₄^2―＋H₂O，其中SO₃^2― 中S由+4价变成+6价，作还原剂，格答案为：H―O―O―H；Na₂SO₃　；⑵从图中读出反应物为ClO₂和H₂O₂,碱性条件，产物为NaClO₂，ClO₂作氧化剂，H₂O₂中氧由―1价变成―2，2ClO₂ + H₂O₂ + 2OH^－= 2ClO₂^－+ O₂↑+ 2H₂O，故答案：2ClO₂ + H₂O₂ + 2OH^－= 2ClO₂^－+ O₂↑+ 2H₂O；⑶Ⅲ阳极：2H₂O―4e^―=4H^＋ ＋O₂↑,a为O₂,阴极：4H₂O＋4e^―=4OH^―  ＋2H₂↑, b为H₂， A的化学式是H₂SO₄, 装置Ⅲ中A在阳极区产生，答案：H₂SO₄、阳；⑷Cl^― 浓度大时，还原性增强，被生成的ClO₂氧化，5NaClO₂ + 4HCl = 5NaCl + 4ClO₂↑+ 2H₂O、ClO₂^－ + 3Cl^－+ 4H⁺ = 2Cl₂+ 2H₂O。答案为：5NaClO₂ + 4HCl = 5NaCl + 4ClO₂↑+ 2H₂O、ClO₂^－ + 3Cl^－+ 4H⁺ = 2Cl₂+ 2H₂O；⑸ClO₂^―、ClO₃^―与Fe^2＋ 反应最终都变成Cl^― ，变质前后转移的电子数相同，反以消耗Fe²⁺的物质的量相同。答案：相同。

考点：物质的制备实验的工业设计、质量守恒和电子守恒