Question

6．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）C1O₂發(fā)生器中所發(fā)生反應的離子方程式為2SO₂+ClO₃^-=C1O₂+2SO₄^2-，發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是B（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C1O₂
（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80.0g，所使用的儀器除托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒外，還必須有500ml容量瓶、膠頭滴管、藥匙．
（3）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是否過量所需要的試劑是酚酞．
（4）在吸收塔中，可代替H₂O₂的試劑是A （填序號）．
A．Na₂O₂B．Na₂S C．FeCl₂D．KMnO₄
（5）從濾液中得到NaClO₂•3H₂O晶體的實驗操作依次是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（填操作名稱）．

Answer 1

分析 本題是利用氯酸鈉制備來氯酸鈉的流程題，流程分析是：先將氯酸鈉溶解在稀硫酸中，再通入二氧化硫和空氣，利用二氧化硫的還原性將氯酸鈉在酸性條件下還原得到二氧化氯，同時利用空氣稀釋氣體防爆炸，將生成的氣體通入過氧化氫和燒堿溶液可得到來亞氯酸鈉的溶液，再進行加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等基本操作，最終制得NaClO₂•3H₂O晶體，據(jù)此分析可作答；
（1）由流程圖可知C1O₂發(fā)生器中目的是產(chǎn)生C1O₂，二氧化硫具有還原性，將ClO₃^-還原為C1O₂，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．

解答 解：（1）由流程圖可知C1O₂發(fā)生器中目的是產(chǎn)生C1O₂，二氧化硫具有還原性，將ClO₃^-還原為C1O₂，自身被氧化為SO₄^2-，反應離子方程式為2SO₂+ClO₃^-=C1O₂+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是稀釋ClO₂，以防止爆炸，故選B；
故答案為：2SO₂+ClO₃^-=C1O₂+2SO₄^2-；B；
（2）應選擇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．

點評 本題以學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、對氧化還原反應相關知識的運用、有關實驗操作和簡單實驗設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．