Question

（14分）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。以下是過氧化氫法生產亞氯酸鈉的工藝流程圖：

已知：①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，適當條件下可結晶析出NaClO2?3H2O。

②純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10％以下安全。

③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固體溶于水所得溶液的體積為1L。

（1） 160 g/L NaOH溶液的物質的量濃度為　　　 　　。

（2）發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是　　�。ㄟx填序號）。

a．將SO2氧化成SO3，增強酸性；

b．稀釋ClO2以防止爆炸；

c．將NaClO3氧化成ClO2

（3）吸收塔內的反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

吸收塔的溫度不能超過20℃，其目的是　　 。

（4）在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量的簡單實驗方法是 。

（5）吸收塔中為防止NaClO2被還原成NaCl，所用還原劑的還原性應適中。除H2O2

外，還可以選擇的還原劑是　 　�。ㄟx填序號）。

a．Na2O2 b．Na2S c．FeCl2

（6） 從濾液中得到NaClO2?3H2O粗晶體的實驗操作依次是　　　　�。ㄟx填序號）。

a．蒸餾 b．蒸發(fā) c．灼燒 d．過濾 e．冷卻結晶

要得到更純的NaClO2?3H2O晶體必須進行的操作是　　　　　 　�。ㄌ畈僮髅�稱）

 

Answer 1

（1） 4mol/L（2分） （2） b（2分）

（3）2NaOH+2ClO2+H2O2 ＝2 NaClO2+2H2O+O2（2分）；防止H2O2分解（2分）

（4） 連續(xù)測定吸收塔內溶液的pH（2分）

（5） a （1分） （6） b、e、d（全對2分，有錯不得分），重結晶（1分）

【解析】

試題分析：（1）濃度g/L表示1L溶液中所含溶質質量的多少．160g/LNaOH溶液表示1L氫氧化鈉溶液含有160gNaOH．令溶液體積為1L，則160gNaOH的物質的量為160g÷40g/mo=4mol．所以該溶液氫氧化鈉的物質的量濃度c（NaOH）=4mol÷1L==4mol?L?1。

（2）由信息②可知，純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全．發(fā)生器中鼓入空氣的作用應是稀釋ClO2以防止爆炸，故選：b。

（3）根據(jù)流程信息可知，吸收塔內生成NaClO2，所以一定有ClO2→NaClO2，化合價降低，被還原；則H2O2必定被氧化，有氧氣產生，反應方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2；H2O2不穩(wěn)定，溫度過高，H2O2容易分解，吸收塔的溫度不能超過20℃，其目的是防止H2O2分解。

（4）NaOH過量則溶液呈堿性，但考慮到該溶液有強氧化性，選擇指示劑或pH試紙檢驗會遇到氧化褪色問題，故生產中主要是用pH計連續(xù)測定溶液pH。

（5）還原性要適中．還原性太強，會將ClO2還原為更低價態(tài)產物，影響NaClO2生產；方便后續(xù)分離提純，加入試劑不能干擾后續(xù)生產．Na2O2溶于水相當于H2O2．Na2S、FeCl2還原性較強，生成物與NaClO2分離比較困難，故選：a。

（6）從溶液中得到含結晶水的晶體，只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結晶方法，通過過濾得到粗晶體．所以操作順序為bed；得到的粗晶體經(jīng)過重結晶可得到純度更高的晶體。

考點：本題考查化學流程的分析、物質的量濃度、基本操作。