Question

亞氯酸鈉(NaClO₂)是一種強氧化性漂白劑，廣泛用于紡織、印染和食品工業，它在堿性環境中穩定存在。某同學查閱資料后設計生產NaClO₂的主要流程如下。

(1)雙氧水的結構式為____________；Ⅰ中發生反應的還原劑是__________(填化學式)。
(2)Ⅱ中反應的離子方程式是_______________________________________。
(3)A的化學式是________，裝置Ⅲ中A在________極區產生。
(4)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。
①寫出該反應的化學方程式：__________________________________________。
②研究表明：若反應開始時鹽酸濃度較大，則氣體產物中有Cl₂。用離子方程式解釋產生Cl₂的原因：__________________________________________。
(5)NaClO₂變質可分解為NaClO₃和NaCl。取等質量NaClO₂，其中一份給以適當條件使之變質，另一份嚴格保存，均配成溶液，并分別與足量FeSO₄溶液反應時，消耗Fe^2＋的物質的量________(填“相同”“不相同”或“無法判斷”)。

Answer 1

(1)H—O—O—H　Na₂SO₃
(2)2ClO₂ ＋H₂O₂＋2OH^－=2＋O₂↑＋2H₂O
(3)H₂SO₄　陽
(4)5NaClO₂＋4HCl=5NaCl＋4ClO₂↑＋2H₂O
＋3Cl^－＋4H^＋=2Cl₂↑＋2H₂O
(5)相同

(1)NaClO₃中Cl原子化合價為＋5價，具有很強的氧化性，而在酸性條件下具有較強的還原性，故Ⅰ中發生反應的氧化劑是NaClO₃，還原劑是Na₂SO₃；(2)電解Na₂SO₄溶液相當于電解水，由氣體a、b是Na₂SO₄溶液的電解產物可知為H₂和O₂，由氣體a為反應Ⅱ的產物之一可知其為O₂，為H₂O₂被ClO₂氧化得到的產物，故反應Ⅱ的反應物為ClO₂、H₂O₂和NaOH，生成物有NaClO₂和O₂，根據電子守恒和原子守恒配平即可；(3)電解Na₂SO₄溶液時OH^－在陰極生成，故Na^＋通過離子隔膜向陰極移動得到產物NaOH溶液，而陽極生成H^＋，向陽極移動得到產物A(即H₂SO₄溶液)；(4)①由題意可知反應物為NaClO₂和HCl，其中NaClO₂中Cl元素的化合價為＋3價，既可升高也可降低，故反應為NaClO₂自身的氧化還原反應，根據電子守恒可知氧化產物ClO₂和還原產物Cl^－的物質的量之比為4∶1，根據原子守恒將方程式配平即可；②若產物為Cl₂則和HCl發生了歸中反應，根據電子守恒可知反應的和HCl的物質的量之比為3∶1，根據原子守恒將方程式配平即可；(5)變質過程為NaClO₂自身的氧化還原反應，無論變質與否，與Fe^2＋反應時氯元素最終都轉化為Cl^－，故轉移電子數相等。