Question

7．NaC1O₂是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图：

（1）写出“反应”步骤中生成ClO₂的化学方程式：2NaC1O₃+SO₂+H₂SO₄=2ClO₂+2NaHSO₄．
（2）“电解”中阴极反应的主要产物是ClO₂^-（或NaC1O₂）．
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg²⁺和Ca²⁺，要加入的试剂分別为NaOH溶液、Na₂CO₃溶液（填化学式）．
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO₂．写出“尾气吸收”的离子方程式：2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2C1O₂^-+O₂+2H₂O．此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1．
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl₂的氧化能力．NaClO₂的有效氯含量为1.57g（计算结果保留两位小数）．

Answer 1

分析 由制备流程可知，NaClO₃和SO₂在H₂SO₄酸化条件下生成ClO₂，其中NaClO₃是氧化剂，回收产物为NaHSO₄，说明生成硫酸氢钠，且产生ClO₂，根据电子守恒可知，此反应的化学方程式为2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄=2NaHSO₄+2ClO₂，选择NaOH除去食盐水中的Mg²⁺，选择碳酸钠除去食盐水中的Ca²⁺，然后电解装置中阴极ClO₂得电子生成ClO₂^-，阳极Cl^-失电子生成Cl₂，含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO₂，产物为ClO₂^-，最后NaClO₂溶液结晶、干燥得到产品，以此来解答．

解答 解：（1）“反应”步骤中生成ClO₂的化学方程式为2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄=2NaHSO₄+2ClO₂，
故答案为：2NaC1O₃+SO₂+H₂SO₄=2ClO₂+2NaHSO₄；
（2）由分析可知电解装置中阴极ClO₂得电子生成ClO₂^-，阳极Cl^-失电子生成Cl₂，
故答案为：ClO₂^-（或 NaC1O₂）；
（3）食盐溶液中混有Mg²⁺ 和Ca²⁺，可以利用过量NaOH溶液除去Mg²⁺，利用过量Na₂CO₃溶液除去Ca²⁺，
故答案为：NaOH；Na₂CO₃；
（4）含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO₂，“尾气吸收”的离子方程式为2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2C1O₂^-+O₂+2H₂O，此反应中ClO₂为氧化剂，H₂O₂为还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，
故答案为：2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2C1O₂^-+O₂+2H₂O；2：1；
（5）1gNaClO₂的物质的量$\frac{1g}{90.5g/mol}$=$\frac{1}{90.5}mol$，依据电子转移数目相等，NaClO₂～Cl^-～4e^-，Cl₂～2Cl^-～2e^-，可知氯气的物质的量为$\frac{1}{90.5}×4×\frac{1}{2}$mol=$\frac{2}{90.5}$mol，则氯气的质量为$\frac{2}{90.5}mol×$×71g/mol=1.57g，
故答案为：1.57．

点评 本题考查了物质制备的实验方法分析、氧化还原反应概念分析和电子转移的计算、注意物质性质的理解应用，题目难度中等．