Question

亚氯酸钠（NaClO₂）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO₂的主要流程如下。

（1）Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是           、            （填化学式）。

（2）Ⅱ中反应的离子方程式是                          。

（3）A的化学式是        ，装置Ⅲ中A在            极区产生。

（4）ClO₂是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该制备反应的化学方程式                       。

（5）NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl。取等质量变质前后的NaClO₂试样均配成溶液，分别与足量FeSO₄溶液反应时，消耗Fe²⁺的物质的量              。（填“相同”，“不同”或“无法判断”）

Answer

（1）Na2SO3；H2O

（2）2ClO2 + H2O2 + 2OH－ = 2ClO+ O2↑+ 2H2O；

（3）H2SO4；阳

（4）5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑ + 2H2O；

（5）相同

【解析】

试题分析：硫酸钠溶液通入离子隔膜电解池中，ClO2和双氧水在II中发生氧化还原反应生成NaClO2和气体a，该反应中Cl元素化合价由+4价变为+3价，则O元素化合价由-1价变为0价，所以生成的气体a是O2，离子反应方程式为2 ClO2+H2O2+2OH-=2 ClO2-+O2↑+2H2O；

III中发生电解，根据图知，生成氢氧化钠，阴极上生成氢气同时阴极附近生成NaOH，所以生成的气体b是H2；阳极上氢氧根离子放电生成氧气，所以a是O2，同时生成硫酸，所以A溶液是硫酸；酸性条件下，I中NaClO2、Na2SO3发生氧化还原反应，离子反应方程式为2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O；

（1）同一化学反应中，失电子化合价降低的反应物是还原剂，

I中反应方程式为2ClO3-+2H++SO32-=2ClO2↑+SO42-+H2O，还原剂是Na2SO3；III中氧化剂和还原剂都是水，故答案为：Na2SO3；H2O；

（2）碱性条件下，ClO2、H2O2发生氧化还原反应生成氧气、ClO2-和水，离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O，故答案为：2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O；

（3）通过以上分析知，电解硫酸钠溶液，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，同时生成硫酸，所以A是硫酸，硫酸在阳极附近生成，故答案为：硫酸；阳；

（4）亚氯酸钠和稀盐酸反应生成ClO2和NaCl、水，反应方程式为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O，故答案为：5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O；

（5）Fe2+与变质前后的NaClO2反应，最后的还原产物都是NaCl，根据电子守恒消耗的Fe2+物质的量应相同，故答案为：相同。

考点：考查了制备实验方案设计的相关知识。