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  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

  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:5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O.

  ①该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是______.

  ②研究表明:若反应开始时盐酸浓度越大,则气体产物中Cl2的含量越大,运用氧化还原反应规律分析其原因是______.

  (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+的物质的量相同,从电子守恒的角度解释其原因是______.

1回答
2020-11-01 04:35
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宋希光

  (1)由流程图可知反应Ⅰ,反应物为NaClO3、Na2SO3、加入A溶液,产生C1O2、Na2SO4溶液,反应离子方程式为2H++SO32-+2ClO3-=2C1O2+SO42-+H2O,所以Na2SO3具有还原性是还原剂,将ClO3-还原为C1O2;Ⅲ是离子隔膜电解池,从反应Ⅰ知该电解有酸生成、从Ⅲ知有碱生成,有两种气体生成,所以Ⅲ为电解硫酸钠本质是电解水,阴极2H++2e-=H2↑,阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O,所以A为硫酸,为阳极放出氧气,水既是氧化剂,又是还原剂,

  故答案为:Na2SO3;H2O;

  (2)Ⅱ中反应根据流程信息可知,生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,化合价降低,被还原;则H2O2必定被氧化,有氧气产生,反应中ClO2是氧化剂,发生还原反应,H2O2是还原剂,发生氧化反应,根据电子转移守恒可知4n(ClO2)=n(HCl),所以反应方程式为:2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2↑,离子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O,

  故答案为:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O;

  (3)Ⅲ为电解硫酸钠本质是电解水,阴极2H++2e-=H2↑,阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O,所以A为硫酸,为阳极放出氧气,

  故答案为:H2SO4;阳;

  (4)①5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反应中,4NaClO2→4ClO2,+3价的氯元素化合价升高到+4价,所以NaClO2是还原剂;1NaClO2→1NaCl,+3价的氯元素的化合价降低到-1价,所以部分NaClO2作氧化剂;所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4,

  故答案为:1:4;

  ②5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O反应中,ClO2-具有氧化性,ClO2-的氧化性随溶液的酸性和浓度的增大而增强,因此Cl-被氧化得到Cl2,根据研究表明:若反应开始时盐酸浓度越大,则气体产物中Cl2的含量越大,

  故答案为:ClO2-的氧化性或Cl-的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强,因此Cl-被氧化得到Cl2;

  (5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl,Cl元素从+3价变为+5价和-1价,反应为3NaClO2=2NaClO3+NaCl,NaClO2试样与足量FeSO4溶液反应3ClO2-+12Fe2++6H2O=4Fe(OH)3↓+3Cl-+8Fe3+,最终得到Cl元素由+3价变为-1价,所以NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量NaCl,Cl元素均由+3价变为-1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同,

  故答案为:NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量NaCl,Cl元素均由+3价变为-1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同.

2020-11-01 04:38:22

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