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。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
（1）160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为         。若要计算该溶液的质量分数，还需要的一个条件是            （用文字说明）。
（2）发生器中鼓入空气的作用可能是  （选填序号）。
a．将SO2氧化成SO3，增强酸性；     b．稀释ClO2以防止爆炸；
c．将NaClO3氧化成ClO2
（3）吸收塔内的反应的离子反应方程式为              。
吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是                           。
（4）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                                。
（5）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是       （选填序号）。
a．Na2O2             b．Na2S              c．FeCl2
（6）从滤液中得到NaClO2?3H2O粗晶体的实验操作依次是  （选填序号）
a．蒸馏      b．蒸发    c．灼烧     d．过滤      e．冷却结晶
要得到更纯的NaClO2?3H2O晶体必须进行的操作是      （填操作名称）

（1）4 mol/L   溶液的密度（2）b
（3）2OH-+2ClO2+H2O2＝2ClO2-+O2↑+2H2O 防止H2O2受热分解，有利于NaClO2?3H2O的析出
（4）连续测定吸收塔内溶液的pH值 （5） a（6）bed       重结晶

解析试题分析：（1）由信息③知：160g/LNaOH溶液表示1L氢氧化钠溶液含有160gNaOH．根据物质的量浓度的定义式c=n/v计算可得该溶液氢氧化钠的物质的量浓度为4mol/L；根据物质的量浓度和质量分数的换算公式 可知，要计算质量分数还需要知道溶液的密度。
（2）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。发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2以防止爆炸。
（3）根据工艺流程图可知，吸收塔内的反应物为ClO2、H2O2和NaOH溶液，生成物有NaClO2，所以一定有ClO2转化为NaClO2，化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应的离子方程式为2OH-+2ClO2+H2O2＝2ClO2-+O2↑+2H2O；H2O2不稳定，温度过高容易分解，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解。结合信息①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，吸收塔的温度不能超过20℃的原因有利于NaClO2?3H2O的析出。
（4）NaOH过量则溶液呈碱性，测定溶液酸碱性最简单方法是：连续测定吸收塔内溶液的pH。
（5）根据题意ClO2转化为NaClO2的还原剂为H2O2，Na2O2溶于水相当于H2O2，而Na2S、FeCl2还原性较强，选a。
（6）从溶液中得到含结晶水的晶体采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体．所以操作顺序为bed；得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体。
考点：本题以亚氯酸钠制备的化学工艺流程为载体，考查学生阅读题目获取信息的能力、物质的量浓度计算、氧化还原反应相关知识和化学基本实验操作。

练习册系列答案
相关题目

工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿（FeOCr2O3）冶炼铬，简要流程如下：

（1）完成下列化学方程式（在横线填写物质的化学式及系数）：
2FeO·Cr2O3＋4Na2CO3＋7NaNO34Na2CrO4＋Fe2O3＋4CO2＋______________。
（2）操作①包括过滤与洗涤，在实验室中进行洗涤沉淀的操作__________________________________。操作②可选用的装置（部分夹持装置略去）是________（填序号）

（3）写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式：_____________________。
（4）化学需氧量（COD）可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下，用K2Cr2O7做强氧化剂处理水样，并测定消耗的K2Cr2O7的量，然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量（以mg/L计）。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量（COD）过程如下：
I.取amL水样置于锥形瓶，加入10．00mL 0.2500 mol/L的K2Cr2O7溶液；
II．……。
III．加指示剂，用c mol的硫酸亚铁铵[ （NH4）2Fe（SO4）]滴定，终点时消耗b mL（此步骤的目的是用Fe2＋把多余的Cr2O72－转化为）Cr3＋。
①I中量取K2Cr2O7溶液的仪器是_____________；
②计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1molCr2O72－ 需消耗___molFe2＋，1molCr2O72－相当于_______ molO2。

海水综合利用的工艺流程图如下：

（l）电解NaCl溶液，在电解槽中可直接得到的产品有H2            、          或H2、               。
（2）步骤I中已获得Br2，步骤II中又将Br2还原为Br-，其目的是             。
（3）步骤II用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为            ，反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是                         。
（4）分离出粗盐后的海水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl2粗产品。从海水中提取镁的步骤为：
a．将海边大量存在的贝壳锻烧成石灰，并将石灰制成石灰乳；
b．将石灰乳加人海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀；
c．在Mg(OH)2沉淀中加人盐酸得到MgCl2溶液，再经蒸发结品得到MgCl2· 6H2O;
d．将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2．电解熔融的氯化镁可得到Mg。
①步骤d中的“一定条件”指的是                      ，目的是               ;
②有同学认为：步骤b后可加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，这样可简化生产步骤，体现简约性原则：你是否同意该同学的想法并说明理由：                    。

下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（填选项字母）

A．分液 B．过滤 C．萃取 D．蒸馏　　E．蒸发结晶　　F．高温分解
①分离CCl4和H2O：　　   　    　　；
②除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3：　　   　    　　；
③除去CaO固体中少量的CaCO3固体：　　   　    　　；
④从碘水中提取碘：　　   　    　　； 
⑤分离CCl4（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的液体混合物：　　   　    　　。

下图所示是分离混合物时常用的仪器，回答下列问题:

（1）写出仪器C、E的名称                 、                
（2）分离以下混合物应该主要选用上述什么仪器？（填字母符号）
①NaCl固体和泥沙：                  ②花生油和水：             
（3）下列关于仪器的使用说法正确的是                              
A．A仪器可以用酒精灯直接加热
B．B仪器可以用于向酒精灯中添加酒精ks5u
C．C仪器在放出液体时应打开上边的瓶塞
D．在实验室应用D仪器进行实验时要不断用玻璃棒搅拌
E．制蒸馏水时E仪器中水的流向是上进下出
（4）若向C装置中加入碘水和足量CCl4，充分振荡后静置，会观察到什么现象？
                                                                               
（5）碘单质和溴单质有相类似的性质，都可以用有机溶剂萃取水溶液中的单质，若利用C仪器提取溴水中的溴单质，下列有机溶剂中不能选用的是：           
A．汽油          B．CCl4           C．酒精          D．醋酸

下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：

（1）从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，选择装置       (填代表装置图的字母，下同)；除去自来水中的Cl－等杂质，选择装置        。
（2）从碘水中分离出I2，选择装置        ，该分离方法的名称为             。
（3）装置A中①的名称是       ，进水的方向是从     口进水。装置B在分液时为使液体顺利下滴，应进行的具体操作是                                        。

铁酸锌（ZnFe2O4）是对可见光敏感的半导体催化剂，其实验室制备原理为：
Zn2++2Fe2++3C2O42－+6H2O ZnFe2(C2O4)3·6H2O↓……………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O  ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O ……………(b)
（1）上述制备原理中属于氧化还原反应的是         （选填：“a”或“b”）。
（2）制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时，可选用的药品有：
Ⅰ、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，Ⅱ、ZnSO4·7H2O及Ⅲ、(NH4)2C2O4·7H2O。
①称量药品时，必须严格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)=   。
②选用的加料方式是           (填字母)。
a．按一定计量比，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌，然后升温至75℃。
b．按一定计量比，Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液，然后加入Ⅱ，然后升温到75℃。
c．按一定计量比，将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲，Ⅲ另配成配制溶液乙，甲、乙同时加热到75℃，然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中，并持续搅拌。
（3）从溶液中分离出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需过滤、洗涤。已洗涤完全的依据是         。
（4）ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯，还用到的硅酸盐质仪器有          和        。
（5）某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮（含杂质铁），结合下图信息利用实验可提供的试剂制取纯净的ZnSO4溶液。

实验中可选用的试剂如下：
（a）30%H2O2；（b）新制氯水；
（c）1.0 mol·L－1NaOH溶液；
（d）3mol·L-1稀硫酸；
（e）纯ZnO粉末；
（f）纯锌粉。
实验步骤依次为：①将锌片完全溶于稍过量的3mol·L－1稀硫酸，加入     （选填字母，下同）；②加入    ；③加热到60℃左右并不断搅拌；
④过滤得ZnSO4溶液。其中步骤③加热的主要目的有       。

除去下列物质中所含少量杂质，填写所选用的试剂和分离方法

 
混合物
(括号内为少量杂质)
试剂
（足量）
分离方法
A
苯（苯酚）
 
 
B
乙烯（SO2）
 
 
C
乙酸乙酯（乙酸）
 
 
D
乙醇（水）
 
 
 

雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42－、NO3－、Cl－ 。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后试样溶液，设计并完成了如下的实验：

已知：3NO3－+ 8Al + 5OH－ + 2H2O3NH3 + 8AlO2－
根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是
试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42－和NO3－
试样中一定不含Al3+
试样中可能存在Na+、Cl－
该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4

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