Question

（14分）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　　　 　　。

（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）吸收塔内的反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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）

 

Answer 1

（1） 4mol/L（2分） （2） b（2分）

（3）2NaOH+2ClO2+H2O2 ＝2 NaClO2+2H2O+O2（2分）；防止H2O2分解（2分）

（4） 连续测定吸收塔内溶液的pH（2分）

（5） a （1分） （6） b、e、d（全对2分，有错不得分），重结晶（1分）

【解析】

试题分析：（1）浓度g/L表示1L溶液中所含溶质质量的多少．160g/LNaOH溶液表示1L氢氧化钠溶液含有160gNaOH．令溶液体积为1L，则160gNaOH的物质的量为160g÷40g/mo=4mol．所以该溶液氢氧化钠的物质的量浓度c（NaOH）=4mol÷1L==4mol?L?1。

（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，故选：b。

（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。

（4）NaOH过量则溶液呈碱性，但考虑到该溶液有强氧化性，选择指示剂或pH试纸检验会遇到氧化褪色问题，故生产中主要是用pH计连续测定溶液pH。

（5）还原性要适中．还原性太强，会将ClO2还原为更低价态产物，影响NaClO2生产；方便后续分离提纯，加入试剂不能干扰后续生产．Na2O2溶于水相当于H2O2．Na2S、FeCl2还原性较强，生成物与NaClO2分离比较困难，故选：a。

（6）从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发、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：本题考查化学流程的分析、物质的量浓度、基本操作。