Question

【題目】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。

⑴ Ⅰ中發生反應的化學方程式是________________________，氧化劑與還原劑的物質的量之比是____________________；

⑵ Ⅱ中反應的離子方程式是_________________________；

⑶ 裝置Ⅲ中陽極的反應是_________________________；

⑷ 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：

5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O

① 該反應中鹽酸的作用是__________；② 寫出實驗室制氯氣的離子方程式______________；說明上述兩反應中鹽酸作用不同的原因___________________________。

Answer 1

【答案】2NaClO3+ Na2SO3+ H2SO4=2Na2SO4 + 2ClO2↑+ H2O2 : 12ClO2+ H2O2+ 2OH-= 2ClO2- + O2↑+ 2H2O4OH-- 4e-==2H2O + O2↑起酸的作用MnO2+4H+ + 2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O鹽酸濃度越大，還原性越強

【解析】(1)由流程圖可知反應Ⅰ，反應物為NaClO3、Na2SO3、加入A溶液，產生C1O2、Na2SO4溶液，反應的化學方程式為2NaClO3+ Na2SO3+ H2SO4=2Na2SO4 + 2C1O2↑+ H2O，所以Na2SO3具有還原性，是還原劑，NaClO3是氧化劑，氧化劑與還原劑的物質的量之比是2:1，故答案為：2NaClO3+ Na2SO3+ H2SO4=2Na2SO4 + 2C1O2↑+ H2O；2:1；

(2)Ⅱ中反應根據流程信息可知，生成NaClO2，所以一定有ClO2→NaClO2，化合價降低，被還原；則H2O2必定被氧化，有氧氣產生，反應中ClO2是氧化劑，發生還原反應，H2O2是還原劑，發生氧化反應，根據電子轉移守恒可知4n(ClO2)=n(HCl)，所以反應的離子方程式為2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O，故答案為：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O；

(3)Ⅲ為電解硫酸鈉本質是電解水，陰極2H++2e-=H2↑，陽極4OH--4e-=O2↑+2H2O， 故答案為：4OH--4e-=O2↑+2H2O；

⑷ ①5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反應中，4NaClO2→4ClO2，+3價的氯元素化合價升高到+4價，所以NaClO2是還原劑；1NaClO2→1NaCl，+3價的氯元素的化合價降低到-1價，所以部分NaClO2作氧化劑，反應中鹽酸既不是氧化劑也不是還原劑，只起了酸的作用，故答案為：起酸的作用；

②實驗室用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣，反應的離子方程式為MnO2+4H+ + 2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O，反應中鹽酸是酸和還原劑，上述兩反應中鹽酸作用不同的原因是鹽酸濃度越大，還原性越強，故答案為：MnO2+4H+ + 2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O；鹽酸濃度越大，還原性越強。