Question

18．亚氯酸钠（NaClO₂）是一种强氧化性漂白剂，它在碱性环境中稳定存在，广泛应用于纺织、印染和食品工业．某同学查阅资料后，设计出一种获得NaClO₂的转化流程如图所示．

（1）Ⅰ中发生反应的还原剂是Na₂SO₃（填化学式）．
（2）A溶液中溶质的化学式是Na₂SO₄．
（3）Ⅱ中反应的离子方程式如下，请补充完整．
2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂+2H₂O
（4）分别取等质量的变质和未变质的两份NaClO₂试样于试管中，其中变质的NaClO₂试样为A，未变质的NaClO₂试样为B．加水溶解，分别向两只试管中加入足量FeSO₄溶液，充分反应后，氯元素最终均变为-1价．
【资料】NaClO₂发生变质的反应为3NaClO₂═2NaClO₃+NaCl．
比较两份试样消耗FeSO₄的物质的量，则A=B（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）根据反应Ⅰ中发生的反应进行解答，还原剂是指有元素化合价升高的物质；
（2）由流程图可知反应Ⅰ，反应物为NaClO₃、Na₂SO₃、加入硫酸溶液，产生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反应离子方程式为2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，据此分析解答；
（3）根据在反应物中，化合价降低的物质是氧化剂，化合价升高的物质是还原剂来分析解答；
（4）NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl，方程式为3NaClO₂=2NaClO₃+NaCl，NaClO₂试样与足量FeSO₄溶液反应3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，运用氧化还原反应理论电子转移判断解答．

解答 解：（1）由流程图可知反应Ⅰ，反应物为NaClO₃、Na₂SO₃、加入硫酸溶液，产生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反应离子方程式为2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，所以Na₂SO₃具有还原性是还原剂，将ClO₃^-还原为C1O₂，
故答案为：Na₂SO₃；
（2）由流程图可知反应Ⅰ，反应物为NaClO₃、Na₂SO₃、加入硫酸溶液，产生C1O₂、Na₂SO₄溶液，反应离子方程式为2H⁺+SO₃^2-+2ClO₃^-=2C1O₂+SO₄^2-+H₂O，所得A溶液中溶质是Na₂SO₄，
故答案为：Na₂SO₄；
（3）Ⅱ中反应根据流程信息可知，生成NaClO₂，所以一定有ClO₂→NaClO₂，化合价降低，被还原；则H₂O₂必定被氧化，有氧气产生，反应中ClO₂是氧化剂，发生还原反应，H₂O₂是还原剂，发生氧化反应，根据电子转移守恒可知4n（ClO₂）=n（HCl），所以反应方程式为：2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2 NaClO₂+2H₂O+O₂↑，离子方程式是2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+O₂↑+2H₂O，
故答案为：OH^-；O₂；
（4）NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl，Cl元素从+3价变为+5价和-1价，反应为3NaClO₂=2NaClO₃+NaCl，NaClO₂试样与足量FeSO₄溶液反应3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，最终得到Cl元素由+3价变为-1价，所以NaClO₂变质前后分别与Fe²⁺反应时，最终均得到等量NaCl，Cl元素均由+3价变为-1价，根据电子守恒，两个过程中得到的电子的物质的量相同，所以两份试样消耗FeSO₄的物质的量，则A=B，
故答案为：=．

点评 本题考查生产NaClO₂的制备实验的工业设计，把握物质的性质熟练运用氧化还原反应为解答该题的关键，题目难度中等．