Question

2020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐，依据研究，含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒，为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯（C1O₂）就是其中一种高效消毒灭菌剂。但其稳定性较差，可转化为NaC1O₂保存。分别利用吸收法和电解法两种方法得到较稳定的NaClO₂。其工艺流程示意图如图所示：

已知：1.纯C1O₂易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下。

2.长期放置或高于60℃时NaC1O₂易分解生成NaC1O₃和NaCl

（1）步骤1中，生成C1O₂的离子方程式是___，通人空气的作用是___。

（2）方法1中，反应的离子方程式是___，利用方法1制NaC1O₂时，温度不能超过20℃，可能的原因是___。

（3）方法2中，NaC1O₂在___生成（选填“阴极”或“阳极”）。

（4）NaC1O₂的溶解度曲线如图所示，步骤3中从NaC1O₂溶溶液中获得NaC1O₂的操作是___。

（5）为测定制得的晶体中NaC1O₂的含量，做如下操作：

①称取a克样品于烧杯中，加入适量蒸馏水溶解后加过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应。将所得混合液配成100mL待测溶液。

②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用bmol•L^-1Na₂S₂O₃标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得消耗标准溶液的体积的平均值为cmL（已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）。样品中NaC1O₂的质量分数为___。（用含a、b、c的代数式表小）。在滴定操作正确无误的情况下，测得结果偏高，可能的原因是___（用离子方程式和文字表示）。

（6）NaC1O₂使用时，加入稀盐酸即可迅速得到C1O₂。但若加入盐酸浓度过大，则气体产物中Cl₂的含量会增大，原因是___。

Answer

2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2 稀释产生的ClO2，防止其分解爆炸 2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O H2O2温度较高时易分解 阴极 加热温度至略低于60°C，浓缩，冷却至略高于38°C结晶，过滤，洗涤 4H++4I-+O2=I2+2H2O，消耗Na2S2O3增多，结果偏高 亚氯酸钠与较浓盐酸混合，氧化性还原性增强，发生氧化还原反应，生成氯气

【解析】

（1）（3）NaC1O3溶液与SO2发生氧化还原反应，生成ClO2，而由题给信息可知，纯C1O2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下，故加入空气稀释；方法1：在碱性环境下，用H2O2还原C1O2得到NaC1O2；方法2：在阴极上ClO2被还原生成ClO2-，其电极方程式为：ClO2+e-=ClO2-；

（4）由溶解度曲线可知，温度低于38℃时，析出晶体NaClO2⋅3H2O，温度高于38℃时析出晶体NaClO2，据此分析解答；

（5）由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得关系式NaClO2～2I2～4S2O32-，根据关系式NaClO2～2I2～4S2O32-进行计算；

（6）盐酸浓度较大，NaC1O2与浓HCl发生氧化还原反应生成氯气；

（1）步骤1，NaC1O3溶液与SO2发生氧化还原反应，生成ClO2，根据得失电子守恒，离子反应方程式为：2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2；由题给信息可知，纯C1O2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下，则通人空气的作用是稀释产生的ClO2，防止其分解爆炸，故答案为：2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2；稀释产生的ClO2，防止其分解爆炸；

（2）方法1，在碱性环境下，用H2O2还原C1O2得到NaC1O2，根据得失电子守恒，反应的离子方程式未：2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；温度较高时H2O2易分解，所以温度不能超过20℃，故答案为：2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；H2O2温度较高时易分解；

（3）方法2，ClO2生成ClO2-，应被还原，在阴极生成，电极方程式为：ClO2+e-=ClO2-，所以在阴极上生成NaC1O2，故答案为：阴极；

（4）由NaC1O2的溶解度曲线可知，NaClO2饱和溶液中，温度低于38℃时，析出晶体是NaClO2⋅3H2O，温度高于38℃时析出晶体是

NaClO2，所以从NaC1O2溶溶液中获得NaC1O2的操作：加热温度至略低于60°C，浓缩，冷却至略高于38°C结晶，过滤，洗涤，故答案为：加热温度至略低于60°C，浓缩，冷却至略高于38°C结晶，过滤，洗涤；

（5）由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得关系式为：NaClO2～2I2～4S2O32-，n(NaClO2)=n(S2O32-)=，则样品中NaC1O2的质量分数为：；在滴定操作正确的情况下，测得结果偏高，可能为碘负离子被氧气氧化，生成更多的碘单质，消耗更多的Na2S2O3，结果偏高，故答案为：；4H++4I-+O2=I2+2H2O，消耗

Na2S2O3增多，结果偏高；

（6）盐酸浓度大时，NaC1O2与浓HCl发生氧化还原反应生成氯气，故答案为：亚氯酸钠与较浓盐酸混合，氧化性还原性增强，发生氧化还原反应，生成氯气。