Question

10．NaClO₂是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其生產(chǎn)工藝如圖1：

（1）“合成”步驟可以得到ClO₂，其反應的化學方程式為2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄═2NaHSO₄+2ClO₂．
（2）“電解”步驟陽極會生成一種氣體，其化學式為Cl₂．
（3）反應生成的ClO₂可用于高效脫除煙氣中的SO₂．以ClO₂脫除SO₂實驗時SO₂脫除率與溶液pH關系如圖2所示．pH在3～7.6之間時，隨pH增大，ClO₂氧化性減弱，脫硫率降低．而當pH＞7.6時，隨pH增大，SO₂脫除率又升高，其原因可能為堿性條件下OH^-吸收SO₂．
（4）國家標準規(guī)定產(chǎn)品中優(yōu)級純試劑純度≥99.8%，分析純試劑純度≥99.7%，化學純試劑純度≥99.5%．為了確定某批次NaClO₂產(chǎn)品的等級，研究小組設計測定方案如下：取10.00g樣品，用適量蒸餾水溶解后，加入略過量的KI溶液；充分反應后，將反應液定容至200mL，取出20.00mL于錐形瓶；向錐形瓶中滴加兩滴淀粉溶液，用2.00mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液與之反應，消耗Na₂S₂O₃溶液22.00mL．該樣品可達化學純試劑純度．（寫出計算過程）
已知：ClO₂^-+4I^-+4H⁺═2H₂O+2I₂+Cl^-，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-．

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，說明生成硫酸氫鈉，且產(chǎn)生ClO₂，根據(jù)電子守恒可知，此反應的化學方程式為2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄=2NaHSO₄+2ClO₂，然后電解裝置中陰極ClO₂得電子生成ClO₂^-，陽極Cl^-失電子生成Cl₂，最后NaClO₂溶液結晶、干燥得到產(chǎn)品，以此來解答．

解答 解：（1）“反應”步驟中生成ClO₂的化學方程式為2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄=2NaHSO₄+2ClO₂；
故答案為：2NaClO₃+SO₂+H₂SO₄═2NaHSO₄+2ClO₂；
（2）由分析可知，陽極Cl^-失電子生成Cl₂；
故答案為：Cl₂；
（3）堿性條件下OH^-吸收SO₂，與ClO₂反應的SO₂增多，SO₂脫除率又升高；
故答案為：堿性條件下OH^-吸收SO₂；
（4）n（Na₂S₂O₃）=2.00mol•L^-1×22×10^-3L=4.4×10^-2mol
NaClO₂ …4Na₂S₂O₃
1　  4
n（NaClO₂）　  4.4×10^-2mol
n（NaClO₂）=1.1×10^-2mol（1分）
ω（NaClO₂）=$\frac{1.1×10-2mol×90.5g•mol-1}{1g}$×100%=99.55%
產(chǎn)品達到化學純度；
答：該樣品達到化學純試劑純度．

點評 本題考查了物質制備的實驗方法分析、氧化還原反應、電解池的原理、物質含量的有關計算等，注意物質性質的理解應用，題目難度中等．