Question

亚氯酸钠(NaClO₂)具有强氧化性，受热易分解，可作漂白剂、食品消毒剂等。

Ⅰ．亚氯酸钠的制备

以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：

（1）提高“反应1”反应速率的措施有__________________（答出一条即可）。母液中溶质的主要成分是___________(填化学式)。

（2）每有1mol SO₂参加反应，理论上可生成ClO₂的物质的量为________mol。

（3） “反应2”的化学方程式为_____________________________________。

（4）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是____________________。

（5）“反应2”中使用H₂O₂而不用其他物质的原因是____________________。

Ⅱ．亚氯酸钠的应用

（6）用亚氯酸钠作水处理剂，水中可能残留少量亚氯酸钠，可以加入硫酸亚铁除去残留的亚氯酸盐，硫酸亚铁除可与亚氯酸钠反应外，还可以起到的作用是____________。

（7）实验室可用亚氯酸钠和氯酸钠在酸性条件下反应制备ClO₂气体。写出上述反应的离子方程式为____________________________。

Answer

适当升高反应温度，增大吸收液浓度等 Na2SO4 2 H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O 常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解 多余的H2O2可分解为氧气和水，不引入其它杂质 Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3，Fe(OH)3具有胶体的性质，可以吸附水的杂质 ClO2－+ClO3－+2H+=2ClO2↑+H2O

【解析】

NaClO3具有强氧化性，溶解后在反应器中与二氧化硫反应生成ClO2和Na2SO4，ClO2在反应器中与双氧水、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠，经减压蒸发、结晶得到其晶体。

(1)对于气体和液体的反应，为提高反应速率，可适当升高反应温度，增大吸收液浓度，增大SO2与吸收液的接触面积等；NaClO3在反应器中与二氧化硫反应生成ClO2和Na2SO4，所以母液中溶质的主要成分是Na2SO4；

(2)反应中S元素化合价由+4价升高到+6价，Cl元素化合价由+5价降低到+4价，则每有1mol SO2参加反应，理论上可生成ClO2的物质的量为2mol；

(3)根据最终产物NaClO2中氯元素的化合价可知反应2中ClO2被双氧水还原，反应的方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O；

(4)减压蒸发在较低温度下可进行，防止常压蒸发温度过高，造成亚硫酸钠分解；

(5)用双氧水做还原剂，产物为水和氧气，且多余的H2O2可分解为氧气和水，不引入其它杂质；

(6)Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3，Fe(OH)3具有胶体的性质，可以吸附水的杂质；

(7)亚氯酸钠和氯酸钠在酸性条件下反应制备ClO2气体，该过程中亚氯酸钠中氯元素化合价上升，氯酸钠中氯元素化合价降低，为归中氧化还原反应，结合电子守恒和元素守恒可知方程式为ClO2-+ClO3-+2H+=2ClO2↑+H2O。