Question

1．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．工业设计生产NaClO₂的主要流程如图1所示．

另附III离子交换膜电解池示意图图2．
（1）写出无隔膜电解槽阳极反应的电极反应式：Cl^-+3H₂O-6e^-=ClO₃^-+6H⁺
（2）由离子交换膜电解池示意图分析A的化学式是H₂SO₄
（3）Ⅱ中反应的离子方程式是2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂+2H₂O
（4）设备Ⅲ在通电电解前，检验其溶液中主要阴离子的方法、步骤、现象是取少量Ⅲ中溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，证明含有SO₄^2-．

Answer 1

分析 根据工艺流程图用有离子隔膜的电解槽电解Na₂SO₄溶液，可知气体a为O₂，该极为阳极，OH^-放电，c（H⁺）增大，SO₄^2-移向该极，所以A为硫酸溶液，Ⅰ中氯酸钠、亚硫酸钠和稀硫酸反应生成二氧化氯和硫酸钠，Ⅱ中发生二氧化氯与双氧水在碱性条件下反应生成NaClO₂和氧气；
（1）根据工艺流程图无隔膜电解槽阳极发生氧化反应生成氯酸根离子；
（2）解槽电解Na₂SO₄溶液，可知气体a为O₂，该极为阳极，OH^-放电，c（H⁺）增大，SO₄^2-移向该极，所以A为硫酸溶液；
（3）Ⅱ中发生二氧化氯与双氧水在碱性条件下反应生成NaClO₂和氧气，根据电子得失守恒分析配平；
（4）设备Ⅲ在通电电解前，检验其溶液中主要阴离子是硫酸根离子，SO₄^2-的检验方法：用稀盐酸和氯化钡溶液检验．

解答 解：（1）根据工艺流程图无隔膜电解槽阳极发生氧化反应生成氯酸根离子，所以电极反应式为Cl^-+3H₂O-6e^-=ClO₃^-+6H⁺，故答案为：Cl^-+3H₂O-6e^-=ClO₃^-+6H⁺； （2）解槽电解Na₂SO₄溶液，可知气体a为O₂，该极为阳极，OH^-放电，c（H⁺）增大，SO₄^2-移向该极，所以A为硫酸溶液，故答案为：H₂SO₄；
（3）Ⅱ中发生二氧化氯与双氧水在碱性条件下反应生成NaClO₂和氧气，所以方程式为：2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂+2H₂O，故答案为：2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂+2H₂O；
（4）电解前Ⅲ中阴离子为SO₄^2-，SO₄^2-的检验方法：取少量Ⅲ中溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，证明含有SO₄^2-；
故答案为：取少量Ⅲ中溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，证明含有SO₄^2-．

点评 本题以亚氯酸钠（NaClO₂）的生产流程为情境，主要考查电解原理、氧化还原反应、离子方程式的书写、SO₄^2-的检验等知识点，主要通过工艺流程考查学生分析问题、解决问题的能力，题目难度中等．