Question

【題目】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，已知：NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體NaClO2，溫度高于38℃時(shí)析出晶體NaClO2，溫度高于60℃時(shí)NaClO2分解生成NaClO3和。其一種生產(chǎn)工藝如下。

請回答下列問題：

(1)NaClO2中的化合價(jià)為_____________。

(2)反應(yīng)I：

①做___________(填“氧化劑”或“還原劑”)。

②將反應(yīng)I中的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整：

_____________

(3)電解II：

①所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去粗鹽水中的和，需要加入的試劑分別為_______、___________。

②電解過程中被氧化的物質(zhì)是________。

③可用溶液吸收電解產(chǎn)生的，該反應(yīng)的離子方程式是______________。

(4)操作III：

濾液獲利NaClO2的操作步驟：①加熱蒸發(fā)；②趁熱過濾；③洗滌；④干燥，得到成品。趁熱過濾應(yīng)控制的溫度范圍是___________。

Answer 1

【答案】+3 還原劑 氯化鈉(或)

【解析】

由制備流程可知，NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，其中NaClO3是氧化劑，回收產(chǎn)物為NaHSO4，說明生成硫酸氫鈉，且產(chǎn)生ClO2，然后電解裝置中陰極ClO2得電子生成ClO2-，陽極Cl-失電子生成Cl2，最后NaClO2溶液結(jié)晶、干燥得到產(chǎn)品，據(jù)此解答。

（1）NaClO2中Na是+1價(jià)，O是－2價(jià)，則根據(jù)化合物中正負(fù)價(jià)代數(shù)和為0可知Cl的化合價(jià)是+3價(jià)；

（2）①NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，其中NaClO3是氧化劑，回收產(chǎn)物為NaHSO4，這說明硫元素化合價(jià)升高失去電子被氧化，則二氧化硫是還原劑；

②反應(yīng)I中Cl元素化合價(jià)從+5價(jià)降低到+4價(jià)，得到1個(gè)電子，S元素化合價(jià)從+4價(jià)升高到+6價(jià)失去2個(gè)電子，根據(jù)電子得失守恒以及原子守恒可知反應(yīng)的方程式為2NaClO3+SO2+H2SO4＝2NaHSO4+2ClO2；

（3）①由于除雜時(shí)不能引入新雜質(zhì)，因此鈣離子用碳酸鈉除去，鎂離子用氫氧化鈉除去，即為除去粗鹽水中的鎂離子和鈣離子，需要加入的試劑分別為NaOH、Na2CO3。

②電解裝置中陰極ClO2得電子生成ClO2-，陽極Cl-失電子生成Cl2，所以電解過程中被氧化的物質(zhì)是氯化鈉。

③氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以該反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O；

（4）由于NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體NaClO2·3H2O，溫度高于38℃時(shí)析出晶體NaClO2，溫度高于60℃時(shí)NaClO2分解生成氯酸鈉和氯化鈉，因此趁熱過濾應(yīng)控制的溫度范圍是38℃～60℃。