题目内容

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NaClO2—3H2O。
②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。
(1)发生器中鼓入空气的作用可能是                                 
(2)吸收塔内发生反应的化学方程式为                                       
吸收塔内的温度不宜过高,否则会发生反应,其方程式为:             
(3)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是__                              __。
(4)ClO2和氯气均能将电镀废水中的CN氧化为无毒物质,自身被还原为Cl,处理含CN相同量的电镀废水所需氯气的物质的量是ClO2            倍。


(1)稀释C1O2以防止爆炸(3分)
(2)2NaOH+2C1O2+H2O2=2NaC1O2+2H2O+O2↑(3分) 2H2O2     2H2O+O2↑(3分)
(3)连续测定吸收塔内溶液的pH(3分)   
(4)2.5(3分)

解析试题分析:(1)信息指出纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全,所以鼓入空气的作用是稀释C1O2以防止爆炸;(2)双氧水不稳定受热分解,所以吸收塔中温度不宜过高;(3)连续测定吸收塔内溶液的pH;根据电子守恒计算,1molC12得到电子数为2mol,1molC1O2需得到5mol电子,故处理含CN相同量的电镀废水所需氯气的物质的量是ClO2的2.5倍。
考点:考查化工流程中操作目的、原理、检验及计算等有关问题。

练习册系列答案
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氮化硅( Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途.
I.工业上有多种方法来制备氮化硅,常见的方法有:
方法一:直接氮化法:在1300℃-1400℃时,高纯粉状硅与纯氮气化合,其反应方程式为
                                                                  
方法二:化学气相沉积法:在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HC1,与方法一相比,用此法制得的氮化硅纯度较高,其原因是                  
方法三:Si(NH24热分解法:先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH24和一种气体(填分子式)________;然后使Si(NH24受热分解,分解后的另一种产物的分子式为              
II.工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下:

已知:X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应,Y与X在光照或点燃条件下可反应,Z的焰色呈黄色.
(1)原料B的主要成分是(写名称)                                 
(2)写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式:                           
(3)上述生产流程中电解A的水溶液时,阳极材料能否用Cu               (填“能”或“不能”),写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式:
阳极:                            ;阴极:                           

四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成为是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题:
往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:
2Fe3+Fe=3Fe2
2TiO2(无色)+Fe+4H=2Ti3(紫色) +Fe2+2H2O
Ti3(紫色)+Fe3+H2O=TiO2(无色)+Fe2+2H
加入铁屑的作用是                                                              
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在                 范围。
(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可以制得钛白粉。已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3HFe3+3H2O的平衡常数K=        
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)   ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:                                                       
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是         (只要求写出一项)。
(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4的,可采用        方法。

 
TiCl4
SiCl4
熔点/℃
-25.0
-68.8
沸点/℃
136.4
57.6
 

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