Question

以粗盐（主要成分为NaCl，含少量Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO等）为原料制备亚氯酸钠（NaClO₂）的工艺如下（试剂A为依次加入的过量BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃溶液）：

回答下列问题：
（1）“精制”过程中，加入过量的Na₂CO₃的作用是______．
（2）电解时发生主要反应的离子方程式为______；该过程中有少量有毒气体单质产生．可用碱液吸收，该气体为______（填化学式）．
（3）二氧化氯发生器中发生的化学反应，其氧化剂和还原剂的物质的量之比为______．
（4）吸收塔中发生反应的化学方程式为______；二氧化氯气体和H₂O₂需稍过量，其目的是______．

Answer 1

解：（1）“精制”过程中，加入过量的Na₂CO₃可将Ca²⁺、Ba²⁺完全转化为沉淀，其作用为除去Ca²⁺和过量的Ba²⁺，故答案为：除去Ca²⁺和过量的Ba²⁺；
（2）电解NaCl溶液，生成氢气、氯酸钠，离子反应为Cl^-+3H₂OClO₃^-+3H₂↑，氯气（Cl₂）能被碱液吸收，故答案为：Cl^-+3H₂OClO₃^-+3H₂↑；Cl₂；
（3）二氧化氯发生器中，Cl元素的化合价由+5价降低为+4价，S元素的化合价由+4价升高为+6价，氯酸钠为氧化剂，二氧化硫为还原剂，由电子守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，故答案为：2：1；
（4）吸收塔中发生二氧化氯与过氧化氢、NaOH的氧化还原反应，生成水、氧气、亚氯酸钠，该反应为2ClO₂+H₂O₂+2NaOH═2NaClO₂+2H₂O+O₂，二氧化氯气体和H₂O₂需稍过量，可使NaOH完全反应，便于产物提纯，故答案为：2ClO₂+H₂O₂+2NaOH═2NaClO₂+2H₂O+O₂；使NaOH完全反应，便于产物提纯．
分析：（1）“精制”过程中，加入过量的Na₂CO₃的作用，可将Ca²⁺、Ba²⁺完全转化为沉淀；
（2）电解NaCl溶液，生成氢气、氯气、NaOH，氯气能被碱液吸收；
（3）二氧化氯发生器中，Cl元素的化合价由+5价降低为+4价，S元素的化合价由+4价升高为+6价；
（4）吸收塔中发生二氧化氯与过氧化氢、NaOH的氧化还原反应，生成水、氧气、亚氯酸钠，氧化氯气体和H₂O₂需稍过量，可使NaOH完全反应，便于产物提纯．
点评：本题考查物质的制备及混合物分离和提纯，明确流程中的方法和基本操作、发生的化学反应是解答的关键，要求学生具有分析和解决问题的能力，题目难度较大．