Question

【化學(xué)選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分）工業(yè)上生產(chǎn)高氯酸時，還同時生產(chǎn)了一種常見的重要含氯消毒劑和漂白劑亞氯酸鈉(NaClO₂)，其工藝流程如下：

已知：①NaHSO₄溶解度隨溫度的升高而增大，適當(dāng) 條件下可結(jié)晶析出。
②高氯酸是至今為止人們已知酸中的最強酸，沸點90 ℃。
請回答下列問題：
反應(yīng)器Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                  ，冷卻的目的是         ，能用蒸餾法分離出高氯酸的原因是                       。
（2)反應(yīng)器Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                   。
（3）通入反應(yīng)器Ⅱ中的SO₂用H₂O₂代替同樣能生成NaClO₂，請簡要說明雙氧水在反應(yīng)中能代替SO₂的原因是                                                。
（4）Ca(ClO)₂、ClO₂、NaClO₂等含氯化合物都是常用的消毒劑和漂白劑，是因為它們都具有         ，請寫出工業(yè)上用氯氣和NaOH溶液生產(chǎn)消毒劑NaClO的離子方程式：                       。

Answer 1

（15分）
（1）3NaClO₃＋3H₂SO₄===HClO₄＋2ClO₂↑＋3NaHSO₄＋H₂O（3分）；降低NaHSO₄的溶解度，使NaHSO₄結(jié)晶析出（2分）；高氯酸的沸點低（2分）
（2）2ClO₂＋SO₂＋4OH^－===2ClO＋SO＋2H₂O　（2分）
（3）H₂O₂有還原性也能把ClO₂還原為NaClO₂�。�2分）
（4）強氧化性（2分）；Cl₂＋2OH^－===ClO^－＋Cl^－＋H₂O （2分）

解析試題分析：（1）根據(jù)流程圖可知，氯酸鈉與濃硫酸反應(yīng)生成NaHSO₄、二氧化氯、高氯酸還有誰生成，化學(xué)方程式為3NaClO₃＋3H₂SO₄===HClO₄＋2ClO₂↑＋3NaHSO₄＋H₂O；經(jīng)冷卻、過濾后得硫酸氫鈉的晶體，所以冷卻的目的是降低降低NaHSO₄的溶解度，使NaHSO₄結(jié)晶析出；用蒸餾法分離出高氯酸的原因是高氯酸的沸點是90 ℃較低，可用蒸餾法蒸出。
根據(jù)流程圖可知二氧化氯與二氧化硫、氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaClO₂，Cl元素的化合價降低，則S元素的化合價升高，所以產(chǎn)物中還有硫酸鈉，所以反應(yīng)器II中發(fā)生的離子方程式為2ClO₂＋SO₂＋4OH^－===2ClO＋SO＋2H₂O　；
用過氧化氫代替二氧化氯，是因為過氧化氫也有還原性，也能和二氧化氯、氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaClO₂，
作消毒劑的物質(zhì)都具有共同點就是具有強氧化性；氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉、水，離子方程式為Cl₂＋2OH^－===ClO^－＋Cl^－＋H₂O 。
考點：考查Cl元素及其化合物的性質(zhì)，離子方程式的判斷與書寫