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5.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.
(1)双氧水的电子式为;Ⅰ中发生反应的还原剂是Na2SO3(填化学式).
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O.
(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.写出该反应的化学方程式:5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O;
(4)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl.取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量相同(填“相同”、“不相同”或“无法判断”)

分析 由流程图可知反应Ⅰ中反应物为NaClO3、Na2SO3、加入A溶液,产生C1O2、Na2SO4溶液,反应离子方程式为2H++SO32-+2ClO3-=2C1O2+SO42-+H2O,所以Na2SO3具有还原性是还原剂,将ClO3-还原为C1O2;Ⅱ中生成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↑;Ⅲ是离子隔膜电解池,从反应Ⅰ知该电解有酸生成、从Ⅲ知有碱生成,有两种气体生成,所以Ⅲ为电解硫酸钠本质是电解水,阴极2H++2e-=H2↑,阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O,所以A为硫酸.
(1)双氧水的结构式为H-O-O-H,I中S元素的化合价由+4价升高为+6价;
(2)Ⅱ中发生2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2↑;
(3)用亚氯酸钠和稀盐酸反应生成ClO2,为氧化还原反应;
(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+,以此来解答.

解答 解:由流程图可知反应Ⅰ中反应物为NaClO3、Na2SO3、加入A溶液,产生C1O2、Na2SO4溶液,反应离子方程式为2H++SO32-+2ClO3-=2C1O2+SO42-+H2O,所以Na2SO3具有还原性是还原剂,将ClO3-还原为C1O2;Ⅱ中生成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↑;Ⅲ是离子隔膜电解池,从反应Ⅰ知该电解有酸生成、从Ⅲ知有碱生成,有两种气体生成,所以Ⅲ为电解硫酸钠本质是电解水,阴极2H++2e-=H2↑,阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O,所以A为硫酸.
(1)双氧水的结构式为H-O-O-H,电子式为;I中S元素的化合价由+4价升高为+6价,则还原剂为Na2SO3,
故答案为:;Na2SO3;
(2)Ⅱ中发生2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2↑,离子反应为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O,
故答案为:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O;
(3)用亚氯酸钠和稀盐酸反应生成ClO2,为氧化还原反应,由电子、原子守恒可知反应为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,
故答案为:5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O;
(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,消耗Fe2+的物质的量相同,
故答案为:相同.

点评 本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握制备流程中发生的反应、化学反应原理为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意离子反应、氧化还原反应的应用,题目难度不大.

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