Question

亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌，亞氯酸鈉受熱易分解。以氯酸鈉（NaClO₃）等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如下：

（1）提高“反應1”反應速率的措施有                 。（回答一點即可）
（2）“反應1” 的離子方程式是             。    
（3）“反應2”的氧化劑是     ，該反應的化學方程式為         。
（4）采取“減壓蒸發”而不用“常壓蒸發”，原因是         。
（5）某學習小組用碘量法測定粗產品中亞氯酸鈉的含量,實驗如下：
a．準確稱取所得亞氯酸鈉樣品mg于小燒杯中，加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應，將所得混合液配成250mL待測溶液。(已知：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^-)
b．移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中，加幾滴淀粉溶液，用c mol·L^-1 Na₂S₂O₃標準液滴定至終點，重復2次，測得平均值為V mL 。
(已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-)
①達到滴定終點時的現象為                。 
②該樣品中NaClO₂的質量分數為        (用含m、c、V的代數式表示，結果化成最簡。)

Answer 1

（1）適當升高反應溫度，增大吸收液濃度，增大SO₂與吸收液的接觸面積
（2）2ClO₃^- + SO₂ =2ClO₂ + SO₄^2-
（3）ClO₂    H₂O₂ + 2ClO₂ + 2NaOH＝2NaClO₂ + 2H₂O + O₂
（4）常壓蒸發溫度過高，亞氯酸鈉容易分解
（5）①滴加最后一滴液體時溶液由藍色變成無色且半分鐘內不變色
②%

試題分析：（1）反應1是SO₂氣體與溶液的反應，根據反應速率增大的原理，可以是適當升高反應溫度，增大吸收液濃度，增大SO₂與吸收液的接觸面積；氣體加壓會影響成本，一般不使用；反應較快不再使用催化劑。
（2）流程看出ClO₃^-→ClO₂，Cl元素化合價降低，故氧化反應是SO₂→SO₄^2-。
（3）反應2是將ClO₂→NaClO₂，Cl元素化合價降低，故ClO₂是氧化劑，H₂O₂是還原劑，其中H₂O₂中的-1價O變成O₂。
（4）減壓是為了降低物質的沸點，即降低蒸發溫度，發展物質分解。
（5）①因為是用Na₂S₂O₃標準液滴定至終點，反應是I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，I₂與指示劑淀粉產生藍色，故終點是滴加最后一滴液體時溶液由藍色變成無色且半分鐘內不變色。②由反應中的I元素守恒可知：
ClO₂^-~2I₂~4 S₂O₃^2-，25.00mL待測溶液中n(NaClO₂)= ×cV×10^-3mol，m(NaClO₂)= ×90.5cV×10^-3g；樣品mg配成250mL待測溶液中的NaClO₂質量擴大10倍，故樣品中NaClO₂的質量分數為×100%=%。