Question

【题目】亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌．以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO23H2O
②纯ClO2常温下为气体，易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全
（1）10%的NaOH溶液的密度为1.2g/cm3其物质的量浓度为 ．
（2）在ClO2发生器中当1gSO2完全转化时，放出akJ热量，写出该热化学反应方程式鼓入Ar的作用是 ．
（3）写出吸收塔内发生的化学反应方程式 ． 吸收塔的温度不能超过40℃，其目的是 ．
（4）从滤液中得到的NaClO23H2O粗晶体中往往含有杂质，要得到更纯的NaClO23H2O晶体方法是 ．
（5）工业处理含NaClO2废水时，先向废水中加入适量NaOH，用惰性电极电解该废水，同时制得NaClO3 ， 写出ClO2﹣在阳极放电时的电极反应方程式 ．
（6）已知SO2和Ar的混合气体中，SO2的百分含量为5.6a%，当bL（标况下）该混合气体参加反应时，理论上需要的17%的H2O2的质量为g（结果必须化简）．

Answer 1

【答案】
（1）3mol/L
（2）2NaClO3（aq）+SO2（g）=Na2SO4（aq）+2ClO2（g）△H=﹣64akJ/mol；稀释ClO2防止分解爆炸
（3）H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O；防止H2O2分解
（4）重结晶
（5）ClO2﹣﹣2e﹣+2OH﹣=ClO3﹣+H2O
（6）0.5ab
【解析】解：ClO2在二氧化硫和Ar气混合气体中不易分解爆炸，在吸收塔中挤入氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2 ， NaClO2的溶解度随温度升高而增大，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到晶体NaClO23H2O．（1）质量分数为10%、密度为1.2g/cm3的NaOH溶液，设氢氧化钠溶液的体积为VL，则m=ρV=1.2g/cm3×V×103ml×10%=1.2V×102g，则n= = =3Vmol，所以c= =3mol/L，所以答案是：3mol/L；（2）1gSO2完全转化时，放出akJ热量，1molSO2完全转化时，放出64akJ热量，热化学反应方程式2NaClO3（aq）+SO2（g）=Na2SO4（aq）+2ClO2（g）△H=﹣64akJ/mol；由信息②可知，纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．发生器中鼓入Ar的作用应是稀释ClO2以防止爆炸，
所以答案是：2NaClO3（aq）+SO2（g）=Na2SO4（aq）+2ClO2（g）△H=﹣64akJ/mol；稀释ClO2防止分解爆炸；（3）根据流程信息可知，吸收塔内生成NaClO2 ， 所以一定有ClO2→NaClO2 ， 化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2 ． H2O2不稳定，温度过高，H2O2容易分解，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解，所以答案是：H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O；防止H2O2分解；（4）得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体，所以答案是：重结晶；（5）ClO2﹣失电子生成ClO3﹣ ， 电极反应方程式：ClO2﹣﹣2e﹣+2OH﹣=ClO3﹣+H2O，所以答案是：ClO2﹣﹣2e﹣+2OH﹣=ClO3﹣+H2O；（6）根据方程式2NaClO3（aq）+SO2（g）=Na2SO4（aq）+2ClO2（g），H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O
可知SO2～H2O2为1：1
设需要的17%的H2O2的质量为x g
×5.6a%=
x=0.5ab
所以答案是：0.5ab．