Question

亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種重要的消毒劑．已知：①NaClO₂的溶解度隨溫度升高而增大，適當條件下可結(jié)晶析出NaClO₂?3H₂O，②ClO₂的沸點為283K，純ClO₂易分解爆炸，③HClO₂在25℃時的電離程度與硫酸的第二步電離程度相當，可視為強酸．如圖是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：

（1）ClO₂發(fā)生器中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______，發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是______（選填序號）．
A．將SO₂氧化成SO₃增強酸性   B．稀釋C1O₂以防止爆炸    C．將NaClO₃氧化成ClO₂
（2）在該實驗中用質(zhì)量濃度來表示NaOH溶液的組成，若實驗時需要450mLl60g/L的NaOH溶液，則在精確配制時，需要稱取NaOH的質(zhì)量是______g，所使用的儀器除托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒外，還必須有______．
（3）在堿性溶液中NaClO₂比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量所需要的試劑是______．
（4）在吸收塔中，可代替H₂O₂的試劑是______ （填序號）．
A．Na₂O₂ B．Na₂S   C．FeCl₂ D．KMnO₄
（5）從濾液中得到NaClO₂?3H₂O晶體的實驗操作依次是______（填操作名稱）

Answer 1

解：（1）由流程圖可知C1O₂發(fā)生器中目的是產(chǎn)生ClO₂，二氧化硫具有還原性，將ClO₃^-還原為ClO₂，自身被氧化為SO₄^2-，反應(yīng)離子方程式為2SO₂+ClO₃^-=ClO₂+2SO₄^2-；
由信息②可知，純ClO₂易分解爆炸，發(fā)生器中鼓入空氣的作用應(yīng)是稀釋ClO₂，以防止爆炸，故選B；
故答案為：2SO₂+ClO₃^-=C1O₂+2SO₄^2-；B；
（2）應(yīng)選擇500mL容量瓶，濃度g/L表示1L溶液中所含溶質(zhì)質(zhì)量的多少，配制500mLl60g/L的NaOH溶液需要氫氧化鈉的質(zhì)量為0.5L×l60g/L=80.0g；
配制氫氧化鈉溶液需要儀器有：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管，故還需要的儀器為：500ml容量瓶、膠頭滴管、藥匙；
故答案為：80.0；500ml容量瓶、膠頭滴管、藥匙；
（3）NaOH過量則溶液呈堿性，取少許溶液加入酚酞，溶液若呈紅色，說明NaOH過量；
故答案為：酚酞；
（4）還原性要適中．還原性太強，會將ClO₂還原為更低價態(tài)產(chǎn)物，影響NaClO₂生產(chǎn)；方便后續(xù)分離提純，加入試劑不能干擾后續(xù)生產(chǎn)．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；
（5）從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體，只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過過濾得到粗晶體．得到的粗晶體經(jīng)過重結(jié)晶可得到純度更高的晶體．
故答案為：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾．
分析：（1）由流程圖可知C1O₂發(fā)生器中目的是產(chǎn)生ClO₂，二氧化硫具有還原性，將ClO₃^-還原為ClO₂，自身被氧化為SO₄^2-；
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，以防止爆炸；
（2）選擇500mL容量瓶，濃度g/L表示1L溶液中所含溶質(zhì)質(zhì)量的多少，據(jù)此計算配制500mLl60g/L的NaOH溶液需要氫氧化鈉的質(zhì)量；
配制氫氧化鈉溶液需要儀器有：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管；
（3）檢驗溶液的酸堿性可用酸堿指示劑．
（4）還原性要適中，還原性太強，會將ClO₂還原為更低價態(tài)產(chǎn)物，影響NaClO₂生產(chǎn)，同時方便后續(xù)分離提純，加入試劑不能干擾后續(xù)生產(chǎn)，Na₂O₂溶于水相當于H₂O₂．
（5）從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體，只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過過濾得到粗晶體．得到的粗晶體經(jīng)過重結(jié)晶可得到純度更高的晶體．
點評：本題以學(xué)生比較陌生的亞氯酸鈉制備為背景，以過氧化氫法制備亞氯酸鈉為主線，考察學(xué)生閱讀題目獲取信息的能力、對濃度概念的理解、對氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識的運用、有關(guān)實驗操作和簡單實驗設(shè)計能力考察以及在新情境下綜合運用知識解決問題的能力．題目有一定的難度．