Question

18．亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種強氧化性漂白劑，它在堿性環境中穩定存在，廣泛應用于紡織、印染和食品工業．某同學查閱資料后，設計出一種獲得NaClO₂的轉化流程如圖所示．

（1）Ⅰ中發生反應的還原劑是Na₂SO₃（填化學式）．
（2）A溶液中溶質的化學式是Na₂SO₄．
（3）Ⅱ中反應的離子方程式如下，請補充完整．
2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂+2H₂O
（4）分別取等質量的變質和未變質的兩份NaClO₂試樣于試管中，其中變質的NaClO₂試樣為A，未變質的NaClO₂試樣為B．加水溶解，分別向兩只試管中加入足量FeSO₄溶液，充分反應后，氯元素最終均變為-1價．
【資料】NaClO₂發生變質的反應為3NaClO₂═2NaClO₃+NaCl．
比較兩份試樣消耗FeSO₄的物質的量，則A=B（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）根據反應Ⅰ中發生的反應進行解答，還原劑是指有元素化合價升高的物質；
（2）由流程圖可知反應Ⅰ，反應物為NaClO₃、Na₂SO₃、加入硫酸溶液，產生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反應離子方程式為2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，據此分析解答；
（3）根據在反應物中，化合價降低的物質是氧化劑，化合價升高的物質是還原劑來分析解答；
（4）NaClO₂變質可分解為NaClO₃和NaCl，方程式為3NaClO₂=2NaClO₃+NaCl，NaClO₂試樣與足量FeSO₄溶液反應3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，運用氧化還原反應理論電子轉移判斷解答．

解答 解：（1）由流程圖可知反應Ⅰ，反應物為NaClO₃、Na₂SO₃、加入硫酸溶液，產生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反應離子方程式為2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，所以Na₂SO₃具有還原性是還原劑，將ClO₃^-還原為C1O₂，
故答案為：Na₂SO₃；
（2）由流程圖可知反應Ⅰ，反應物為NaClO₃、Na₂SO₃、加入硫酸溶液，產生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反應離子方程式為2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，所得A溶液中溶質是Na₂SO₄，
故答案為：Na₂SO₄；
（3）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），所以反應方程式為：2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑，離子方程式是2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O，
故答案為：OH^-；O₂；
（4）NaClO₂變質可分解為NaClO₃和NaCl，Cl元素從+3價變為+5價和-1價，反應為3NaClO₂=2NaClO₃+NaCl，NaClO₂試樣與足量FeSO₄溶液反應3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，最終得到Cl元素由+3價變為-1價，所以NaClO₂變質前后分別與Fe²⁺反應時，最終均得到等量NaCl，Cl元素均由+3價變為-1價，根據電子守恒，兩個過程中得到的電子的物質的量相同，所以兩份試樣消耗FeSO₄的物質的量，則A=B，
故答案為：=．

點評 本題考查生產NaClO₂的制備實驗的工業設計，把握物質的性質熟練運用氧化還原反應為解答該題的關鍵，題目難度中等．