Question

(16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(guò)氧化氫法生產(chǎn)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(dāng)條件下可結(jié)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。

③80 g·L-1 NaOH溶液是指80 g NaOH固體溶于水所得溶液的體積為1L。

（1）80 g·L-1 NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為 ；

（2）發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是 （選填序號(hào)）；

a．將SO2氧化成SO3，增強(qiáng)酸性 b．將NaClO3氧化成ClO2 c．稀釋ClO2以防止爆炸

（3）從“母液”中可回收的主要物質(zhì)是 ；

（4）吸收塔內(nèi)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；

吸收塔的溫度不能超過(guò)20℃，其目的是 ；

（5）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(guò)量，判斷NaOH是否過(guò)量的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法是 ；

（6）吸收塔中為防止NaClO2被還原成NaCl，所用還原劑的還原性應(yīng)適中。除H2O2外，還可以選擇的還原劑是 （選填序號(hào)）；

a．Na2S b．Na2O2 c．FeCl2

（7） 從吸收塔出來(lái)的溶液中得到NaClO2?3H2O粗晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是 （選填序號(hào)）。

a．蒸發(fā)濃縮 b．蒸餾 c．過(guò)濾 d．灼燒 e．冷卻結(jié)晶

 

Answer 1

（1）2mol/L (2分)（2）c（2分） （3）Na2SO4（2分）

（4）2NaOH+2ClO2+H2O2＝2 NaClO2+2H2O+O2（2分）；防止H2O2分解（2分）

（5）連續(xù)測(cè)定吸收塔內(nèi)溶液的pH（其它有合理答案均可）（2分）

（6）b(2分)（7）a、e、c（2分）

【解析】

試題分析：（1）濃度g/L表示1L溶液中所含溶質(zhì)質(zhì)量的多少，80g/LNaOH溶液表示1L氫氧化鈉溶液含有80gNaOH.令溶液體積為1L，則80gNaOH的物質(zhì)的量為80g÷40g/mol＝2mol，所以該溶液氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度c（NaOH）＝2mol÷1L＝2mol/L；

（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(yīng)是稀釋ClO2以防止爆炸，故選：c；

（3）反應(yīng)中SO2被氧化生成硫酸，因此從“母液”中可回收的主要物質(zhì)是硫酸鈉；

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

（5）NaOH過(guò)量則溶液呈堿性，但考慮到該溶液有強(qiáng)氧化性，選擇指示劑或pH試紙檢驗(yàn)會(huì)遇到氧化褪色問(wèn)題，故生產(chǎn)中主要是用pH計(jì)連續(xù)測(cè)定溶液pH；

（6）還原性要適中，還原性太強(qiáng)，會(huì)將ClO2還原為更低價(jià)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(dāng)于H2O2．Na2S、FeCl2還原性較強(qiáng)，生成物與NaClO2分離比較困難，故選：b；

（7）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(guò)過(guò)濾得到粗晶體．所以操作順序?yàn)閍ce。

考點(diǎn)：考查題以學(xué)生比較陌生的亞氯酸鈉制備為背景，以過(guò)氧化氫法制備亞氯酸鈉為主線，考查學(xué)生閱讀題目獲取信息的能力、對(duì)濃度概念的理解、對(duì)氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識(shí)的運(yùn)用、有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力考察以及在新情境下綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力