Question

【題目】NaClO2是重要的含氯化工產品，工業上生產NaClO2有多種方法，某工業生產的流程圖如下：

（1）NaClO2氯元素的化合價為___________。

（2）電解槽中陽極上的電極反應式為_______________。

（3）反應器Ⅰ中發生友應的化學方程式為___________；反應器Ⅱ中發生的反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為_________________。

（4）流程中①、②在工業生產中的現實意義是__________；已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO2·3H2O晶體，高于38℃時析出NaClO2晶體，高于60℃時NaClO2分解，則從流程中獲得的NaClO2溶液中得到NaClO2晶體的步驟為：_______用30℃-60℃熱水洗滌、低于60℃干燥。

（5）產品中NaClO2含量的測定：準確稱取a g NaClO2樣品放入錐形瓶中，加適量水溶解后，加入過量的一定濃度的KI溶液、淀粉溶液，然后再滴加稀硫酸使樣品中的NaClO2恰好全部被還原為NaCl，再用c mol/L Na2S2O3溶液滴定，發生反應I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，消耗Na2S2O3溶液的體積為V mL。

① 盛裝Na2S2O3溶液應選用______式滴定管，到達滴定終點時的現象為________.

② 產品中NaClO2的質量分數w(NaClO2)=______（用含c、V、a的代數式表示）。

Answer 1

【答案】 +3 Cl-+3H2O-6e-=ClO3-+6H+ 2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O 2:1 提高原料利用率，降低生產成本 減壓條件下，在55℃時，蒸發濃縮，趁熱過濾 堿 藍色消失并在30s內不復原 2.2625cV/a%

【解析】（1）NaClO2中Na、O的化合價分別是+1和-2價，則根據化合價代數和為0可知氯元素的化合價為+3價。（2）電解槽中陽極上發生失去電子的氧化反應，氧化產物是氯酸鈉，則陽極的電極反應式為Cl-+3H2O-6e-＝ClO3-+6H+。（3）反應器Ⅰ中氯酸鈉和氯化氫反應生成氯氣、二氧化氯和氯化鈉，反應的化學方程式為2NaClO3+4HCl＝2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O；反應器Ⅱ中發生的反應中氧化劑是二氧化氯，氯元素化合價從+4價降低到+3價，雙氧水是還原劑，氧化產物是氧氣，因此根據電子得失守恒可知氧化劑與還原劑物質的量之比為2:1。（4）根據流程①、②中的物質轉化可知在工業生產中的現實意義是提高原料利用率，降低生產成本；根據已知信息可知從流程中獲得的NaClO2溶液中得到NaClO2晶體的步驟為：減壓條件下，在55℃時，蒸發濃縮，趁熱過濾，用30℃～60℃熱水洗滌、低于60℃干燥。（5）①Na2S2O3溶液顯堿性，盛裝Na2S2O3溶液應選用堿式滴定管。碘遇淀粉顯藍色，則到達滴定終點時的現象為滴入最后一滴標準液，藍色消失并在30s內不復原；②消耗硫代硫酸鈉的物質的量是0.001cVmol，轉移0.001cVmol電子，根據電子得失守恒可知產品中NaClO2的物質的量是0.001cVmol÷4，其質量是0.001cVmol/4×90.5g/mol＝0.022625g，則質量分數w(NaClO2)＝0.022625g /ag×100%＝2.2625cV/a%。