Question

7．NaClO₂的漂白能力是漂白粉的4～5倍，NaClO₂廣泛用于造紙工業(yè)、污水處理等．工業(yè)上生產(chǎn)NaClO₂的工藝流程如下：

（1）ClO₂發(fā)生器中的反應(yīng)為：2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄═2ClO₂+2NaHSO₄．實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，可用硫磺、濃硫酸代替原料中的SO₂，其原因?yàn)镾+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO₂↑+2H₂O（用化學(xué)方程式表示）．
（2）反應(yīng)結(jié)束后，向ClO₂發(fā)生器中通入一定量空氣的目的：驅(qū)趕出ClO₂，確保其被充分吸收．
（3）吸收器中生成NaClO₂的離子反應(yīng)方程式為2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2ClO₂^-+O₂+2H₂O，其中反應(yīng)溫度不能高于5℃的可能原因：提高ClO₂的利用率及防止H₂O₂分解．
（4）某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置制備SO₂并探究SO₂與Na₂O₂的反應(yīng)：

①為除去過(guò)量的SO₂，C中盛放的試劑為NaOH溶液（或KMnO₄溶液）．
②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復(fù)燃，B中發(fā)生的反應(yīng)可能為2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂、Na₂O₂+SO₂═Na₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）ClO₂發(fā)生器中的反應(yīng)為氯酸鈉與二氧化硫在濃硫酸作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而硫磺、濃硫酸也可以生成二氧化硫，所以可用硫磺、濃硫酸代替原料中的SO₂；
（2）反應(yīng)結(jié)束后，發(fā)生器中仍有少量ClO₂，用空氣可以將其排出，確保其被充分吸收；
（3）吸收器中雙氧水與ClO₂在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO₂，根據(jù)電荷守恒和元素守恒可寫出離子方程式，為了提高ClO₂的利用率及防止H₂O₂分解，反應(yīng)溫度不能高于高于5℃；
（4）①二氧化硫能被氫氧化鈉溶液或高錳酸鉀溶液吸收；
②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復(fù)燃，說(shuō)明有氧氣產(chǎn)生，所以B中發(fā)生的反應(yīng)可能為二氧化硫與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和氧氣．

解答 解：（1）ClO₂發(fā)生器中的反應(yīng)為氯酸鈉與二氧化硫在濃硫酸作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而硫磺、濃硫酸也可以生成二氧化硫，反應(yīng)的方程式為S+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO₂↑+2H₂O，所以可用硫磺、濃硫酸代替原料中的SO₂，
故答案為：S+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3SO₂↑+2H₂O；
（2）反應(yīng)結(jié)束后，發(fā)生器中仍有少量ClO₂，用空氣可以將其排出，確保其被充分吸收，
故答案為：驅(qū)趕出ClO₂，確保其被充分吸收；
（3）吸收器中雙氧水與ClO₂在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO₂，反應(yīng)的離子方程式為2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2ClO₂^-+O₂+2H₂O，為了提高ClO₂的利用率及防止H₂O₂分解，反應(yīng)溫度不能高于高于5℃，
故答案為：2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2ClO₂^-+O₂+2H₂O；提高ClO₂的利用率及防止H₂O₂分解；
（4）①二氧化硫能被氫氧化鈉溶液或高錳酸鉀溶液吸收，所以C中盛放的試劑為NaOH溶液（或KMnO₄溶液），
故答案為：NaOH溶液（或KMnO₄溶液）；
②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復(fù)燃，說(shuō)明有氧氣產(chǎn)生，所以B中發(fā)生的反應(yīng)可能為二氧化硫與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和氧氣，反應(yīng)的方程式為2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂，
故答案為：2Na₂O₂+2SO₂=2Na₂SO₃+O₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)的工業(yè)設(shè)計(jì)，題目難度中等，本題注意把握物質(zhì)的性質(zhì)，從質(zhì)量守恒的角度以及氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)判斷生成物，為解答該題的關(guān)鍵，也是易錯(cuò)點(diǎn)．