Question

5．亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種強(qiáng)氧化性漂白劑，廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)．它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在．某同學(xué)查閱資料后設(shè)計(jì)生產(chǎn)NaClO₂的主要流程如下．
（1）雙氧水的電子式為；Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的還原劑是Na₂SO₃（填化學(xué)式）．
（2）Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O．
（3）ClO₂是一種高效水處理劑，可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：5NaClO₂+4HCl=5NaCl+4ClO₂↑+2H₂O；
（4）NaClO₂變質(zhì)可分解為NaClO₃和NaCl．取等質(zhì)量變質(zhì)前后的NaClO₂試樣均配成溶液，分別與足量FeSO₄溶液反應(yīng)時(shí)，消耗Fe²⁺的物質(zhì)的量相同（填“相同”、“不相同”或“無法判斷”）

Answer 1

分析 由流程圖可知反應(yīng)Ⅰ中反應(yīng)物為NaClO₃、Na₂SO₃、加入A溶液，產(chǎn)生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反應(yīng)離子方程式為2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，所以Na₂SO₃具有還原性是還原劑，將ClO₃^-還原為C1O₂；Ⅱ中生成NaClO₂，所以一定有ClO₂→NaClO₂，化合價(jià)降低，被還原；則H₂O₂必定被氧化，有氧氣產(chǎn)生，反應(yīng)中ClO₂是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，H₂O₂是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知4n（ClO₂）=n（HCl），所以反應(yīng)方程式為2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑；Ⅲ是離子隔膜電解池，從反應(yīng)Ⅰ知該電解有酸生成、從Ⅲ知有堿生成，有兩種氣體生成，所以Ⅲ為電解硫酸鈉本質(zhì)是電解水，陰極2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，所以A為硫酸．
（1）雙氧水的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H，I中S元素的化合價(jià)由+4價(jià)升高為+6價(jià)；
（2）Ⅱ中發(fā)生2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑；
（3）用亞氯酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成ClO₂，為氧化還原反應(yīng)；
（4）NaClO₂變質(zhì)可分解為NaClO₃和NaCl，方程式為3NaClO₂=2NaClO₃+NaCl，NaClO₂試樣與足量FeSO₄溶液反應(yīng)3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，以此來解答．

解答 解：由流程圖可知反應(yīng)Ⅰ中反應(yīng)物為NaClO₃、Na₂SO₃、加入A溶液，產(chǎn)生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反應(yīng)離子方程式為2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，所以Na₂SO₃具有還原性是還原劑，將ClO₃^-還原為C1O₂；Ⅱ中生成NaClO₂，所以一定有ClO₂→NaClO₂，化合價(jià)降低，被還原；則H₂O₂必定被氧化，有氧氣產(chǎn)生，反應(yīng)中ClO₂是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，H₂O₂是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知4n（ClO₂）=n（HCl），所以反應(yīng)方程式為2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑；Ⅲ是離子隔膜電解池，從反應(yīng)Ⅰ知該電解有酸生成、從Ⅲ知有堿生成，有兩種氣體生成，所以Ⅲ為電解硫酸鈉本質(zhì)是電解水，陰極2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，所以A為硫酸．
（1）雙氧水的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H，電子式為；I中S元素的化合價(jià)由+4價(jià)升高為+6價(jià)，則還原劑為Na₂SO₃，
故答案為：；Na₂SO₃；
（2）Ⅱ中發(fā)生2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑，離子反應(yīng)為2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O，
故答案為：2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O；
（3）用亞氯酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成ClO₂，為氧化還原反應(yīng)，由電子、原子守恒可知反應(yīng)為5NaClO₂+4HCl=5NaCl+4ClO₂↑+2H₂O，
故答案為：5NaClO₂+4HCl=5NaCl+4ClO₂↑+2H₂O；
（4）NaClO₂變質(zhì)可分解為NaClO₃和NaCl，Cl元素從+3價(jià)變?yōu)?5價(jià)和-1價(jià)，反應(yīng)為3NaClO₂=2NaClO₃+NaCl，NaClO₂試樣與足量FeSO₄溶液反應(yīng)3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，最終得到Cl元素由+3價(jià)變?yōu)?1價(jià)，所以NaClO₂變質(zhì)前后分別與Fe²⁺反應(yīng)時(shí)，最終均得到等量NaCl，Cl元素均由+3價(jià)變?yōu)?1價(jià)，根據(jù)電子守恒，兩個(gè)過程中得到的電子的物質(zhì)的量相同，消耗Fe²⁺的物質(zhì)的量相同，
故答案為：相同．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握制備流程中發(fā)生的反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用，題目難度不大．