Question

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)雙氧水的結(jié)構(gòu)式為____________；Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的還原劑是__________(填化學(xué)式)。
(2)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________。
(3)A的化學(xué)式是________，裝置Ⅲ中A在________極區(qū)產(chǎn)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(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________。
②研究表明：若反應(yīng)開始時(shí)鹽酸濃度較大，則氣體產(chǎn)物中有Cl₂。用離子方程式解釋產(chǎn)生Cl₂的原因：__________________________________________。
(5)NaClO₂變質(zhì)可分解為NaClO₃和NaCl。取等質(zhì)量NaClO₂，其中一份給以適當(dāng)條件使之變質(zhì)，另一份嚴(yán)格保存，均配成溶液，并分別與足量FeSO₄溶液反應(yīng)時(shí)，消耗Fe^2＋的物質(zhì)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(jià)為＋5價(jià)，具有很強(qiáng)的氧化性，而在酸性條件下具有較強(qiáng)的還原性，故Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的氧化劑是NaClO₃，還原劑是Na₂SO₃；(2)電解Na₂SO₄溶液相當(dāng)于電解水，由氣體a、b是Na₂SO₄溶液的電解產(chǎn)物可知為H₂和O₂，由氣體a為反應(yīng)Ⅱ的產(chǎn)物之一可知其為O₂，為H₂O₂被ClO₂氧化得到的產(chǎn)物，故反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)物為ClO₂、H₂O₂和NaOH，生成物有NaClO₂和O₂，根據(jù)電子守恒和原子守恒配平即可；(3)電解Na₂SO₄溶液時(shí)OH^－在陰極生成，故Na^＋通過離子隔膜向陰極移動(dòng)得到產(chǎn)物NaOH溶液，而陽極生成H^＋，向陽極移動(dòng)得到產(chǎn)物A(即H₂SO₄溶液)；(4)①由題意可知反應(yīng)物為NaClO₂和HCl，其中NaClO₂中Cl元素的化合價(jià)為＋3價(jià)，既可升高也可降低，故反應(yīng)為NaClO₂自身的氧化還原反應(yīng)，根據(jù)電子守恒可知氧化產(chǎn)物ClO₂和還原產(chǎn)物Cl^－的物質(zhì)的量之比為4∶1，根據(jù)原子守恒將方程式配平即可；②若產(chǎn)物為Cl₂則和HCl發(fā)生了歸中反應(yīng)，根據(jù)電子守恒可知反應(yīng)的和HCl的物質(zhì)的量之比為3∶1，根據(jù)原子守恒將方程式配平即可；(5)變質(zhì)過程為NaClO₂自身的氧化還原反應(yīng)，無論變質(zhì)與否，與Fe^2＋反應(yīng)時(shí)氯元素最終都轉(zhuǎn)化為Cl^－，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等。