Question

【题目】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。（部分产品未标出）

（1）Ⅰ中发生反应的还原剂是____________、Ⅱ中的氧化剂是________（填化学式）。

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

（3）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：在上述过程中会发生副反应：NaClO2 + 4HCl = NaCl + 2Cl2↑+ 2H2O，若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中Cl2的含量越大。请推测其原因是__________。

Answer 1

【答案】 Na2SO3 ClO2 2ClO2 + 2H2O2 +2OH- == 2ClO2- + O2 + 2H2O 1:4 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。

【解析】（1）I中NaClO3转化为ClO2，Cl元素化合价由+5价降到+4价，NaClO3得电子，作氧化剂；根据得电子守恒，Na2SO3失电子，化合价降低，作还原剂。Ⅱ中ClO2转化为NaClO2，Cl元素化合价降低，则ClO2得电子，作氧化剂。

故答案为：Na2SO3；ClO2；

（2）Ⅱ中ClO2转化为NaClO2，Cl元素化合价降低，ClO2作氧化剂，则H2O2作还原剂，化合价升高，生成O2，则有ClO2+ H2O2—O2↑+ ClO2，溶液中加入了NaOH，配平方程式可得：2ClO2 + 2H2O2 +2OH- =2ClO2- +O2 + 2H2O；

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

（3）① 反应5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑+ 2H2O，NaClO2中Cl元素化合价由+3价分别变为—1价和+4价，NaClO2既是氧化剂又是还原剂，氧化剂和还原剂物质的量之比是1∶4。

故答案为：1∶4；

②NaClO2+4HCl=NaCl+2Cl2↑+2H2O，反应中，NaClO2作氧化剂，HCl作还原剂，反应开始时，盐酸浓度越大，溶液酸性越强，气体产物的含量增大。可能原因是，溶液酸性增强，导致NaClO2的氧化性增强，Cl-的还原性增强；或者Cl- 的浓度增大，导致Cl-还原性增强。

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。