Question

7．NaC1O₂是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如圖：

（1）寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO₂的化學(xué)方程式：2NaC1O₃+SO₂+H₂SO₄=2ClO₂+2NaHSO₄．
（2）“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是ClO₂^-（或NaC1O₂）．
（3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去Mg²⁺和Ca²⁺，要加入的試劑分別為NaOH溶液、Na₂CO₃溶液（填化學(xué)式）．
（4）“尾氣吸收”是吸收“電解”過(guò)程排出的少量ClO₂．寫出“尾氣吸收”的離子方程式：2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2C1O₂^-+O₂+2H₂O．此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2：1．
（5）“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl₂的氧化能力．NaClO₂的有效氯含量為1.57g（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

分析 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(shuō)明生成硫酸氫鈉，且產(chǎn)生ClO₂，根據(jù)電子守恒可知，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄=2NaHSO₄+2ClO₂，選擇NaOH除去食鹽水中的Mg²⁺，選擇碳酸鈉除去食鹽水中的Ca²⁺，然后電解裝置中陰極ClO₂得電子生成ClO₂^-，陽(yáng)極Cl^-失電子生成Cl₂，含過(guò)氧化氫的氫氧化鈉溶液吸收ClO₂，產(chǎn)物為ClO₂^-，最后NaClO₂溶液結(jié)晶、干燥得到產(chǎn)品，以此來(lái)解答．

解答 解：（1）“反應(yīng)”步驟中生成ClO₂的化學(xué)方程式為2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄=2NaHSO₄+2ClO₂，
故答案為：2NaC1O₃+SO₂+H₂SO₄=2ClO₂+2NaHSO₄；
（2）由分析可知電解裝置中陰極ClO₂得電子生成ClO₂^-，陽(yáng)極Cl^-失電子生成Cl₂，
故答案為：ClO₂^-（或 NaC1O₂）；
（3）食鹽溶液中混有Mg²⁺ 和Ca²⁺，可以利用過(guò)量NaOH溶液除去Mg²⁺，利用過(guò)量Na₂CO₃溶液除去Ca²⁺，
故答案為：NaOH；Na₂CO₃；
（4）含過(guò)氧化氫的氫氧化鈉溶液吸收ClO₂，“尾氣吸收”的離子方程式為2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2C1O₂^-+O₂+2H₂O，此反應(yīng)中ClO₂為氧化劑，H₂O₂為還原劑，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2：1，
故答案為：2ClO₂+2OH^-+H₂O₂=2C1O₂^-+O₂+2H₂O；2：1；
（5）1gNaClO₂的物質(zhì)的量$\frac{1g}{90.5g/mol}$=$\frac{1}{90.5}mol$，依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，NaClO₂～Cl^-～4e^-，Cl₂～2Cl^-～2e^-，可知氯氣的物質(zhì)的量為$\frac{1}{90.5}×4×\frac{1}{2}$mol=$\frac{2}{90.5}$mol，則氯氣的質(zhì)量為$\frac{2}{90.5}mol×$×71g/mol=1.57g，
故答案為：1.57．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)方法分析、氧化還原反應(yīng)概念分析和電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算、注意物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，題目難度中等．