Question

【题目】亚氯酸钠（NaClO2）是一种高效漂白剂，工业设计生产NaClO2的主要流程如下：

已知：①ClO2气体只能保持在浓度较低状态下以防止爆炸性分解，且需现合成现用，ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。

②NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O，温度高于38℃时析出晶体NaClO2，温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。

（1）写出无隔膜电解槽中阳极的电极反应式：_________。

（2）生成ClO2的反应中需用酸进行酸化，你认为最宜选用的酸为______________（写酸的名称）。

（3）ClO2吸收塔中发生反应的离子方程式为________，H2O2的电子式为________。

（4）请补充从滤液获得NaClO2的操作步骤：①减压，55℃蒸发结晶；②______；③用38℃~60℃热水洗涤； ④低于60℃干燥，得到成品。

（5）NaClO2溶液浓度含量可用碘量法测定，其原理为在稀硫酸介质中，NaClO2能定量地将碘离子氧化成碘，以淀粉为指示剂，用0.1000 mol·L1的硫代硫酸钠标准溶液滴定碘而确定NaClO2。已知：2I2 + 2Na2S2O3=2NaI + Na2S4O6。

取NaClO2溶液体积V1 mL加入到适量的稀硫酸和KI溶液中，反应完毕用Na2S2O3滴定反应后的溶液，消耗V2 mL Na2S2O3溶液，则NaClO2的浓度为_______g·L1（杂质不参与反应，NaClO2中的氯元素被还原为Cl）。

Answer 1

【答案】Cl6e+6OH=ClO3-+3H2O 稀硫酸 2OH+2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2 趁热过滤

【解析】

由流程可知，电解饱和食盐水得到氯酸钠溶液，向氯酸钠溶液中通入二氧化硫和空气，氯酸钠被还原为二氧化氯并被吹入吸收塔中，在碱性条件下，二氧化氯被双氧水还原生成亚氯酸钠。

（1）无隔膜电解槽中阳极上氯离子被氧化为氯酸根，电极反应式为Cl6e+6OH=ClO3－+3H2O。

（2）生成ClO2的反应中需用酸进行酸化，由于二氧化硫是较强的还原剂，故不能用强氧化性的酸（如硝酸，可以被还原为氮的氧化物），由于氯酸钠有强氧化性，也不能用还原性酸（如盐酸，可以被氧化为氯气），故为了防止气体中引入其他杂质，最宜选用的酸为稀硫酸。

（3）在碱性条件下，二氧化氯被双氧水还原生成亚氯酸钠，双氧水被氧化为氧气，故ClO2吸收塔中发生反应的离子方程式为2OH+2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2，H2O2是共价化合物，其电子式为。

（4）NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O，温度高于38℃时析出晶体NaClO2，温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。因此，从滤液获得NaClO2的操作步骤：①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③用38℃~60℃热水洗涤；④低于60℃干燥，得到成品。

（5）由ClO2- +4I- +4H+=Cl- +2I2+2H2O、2I2 + 2Na2S2O3=2NaI + Na2S4O6可知，NaClO2~2I2 ~2Na2S2O3，则n(NaClO2)=0.5 n(Na2S2O3)= 0.5 V2 10-3L0.1000 mol·L1=5 V2 10-5 mol，则NaClO2的浓度为g·L1。