题目内容

14.亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解.以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:

(1)提高“反应1”反应速率的措施有适当升高反应温度、增大吸收液浓度等.
(2)“反应2”的化学方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2,该反应的氧化剂是ClO2.
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是常压蒸发温度过高,亚硫酸钠容易分解.
(4)从“母液”中可回收的主要物质是Na2SO4.
(5)“冷却结晶”后经过滤、、洗涤(填操作名称)、干燥即可获得产品.

分析 NaClO3和浓H2SO4在反应器I中与二氧化硫反应生成ClO2和Na2SO4,ClO2在反应器II中与双氧水、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠,再得到其晶体,
(1)对于溶液中的化学反应,升高温度或加入催化剂都可增大反应速率;
(2)根据Cl元素化合价的变化判断氧化剂;
(3)减压蒸发在较低温度下可进行,防止温度过高而导致物质分解;
(4)根据物质的性质判断可能发生的反应,以此可判断生成物;
(5)冷却结晶后要分离出固体,应用过滤的方法.

解答 解:NaClO3和浓H2SO4在反应器I中与二氧化硫反应生成ClO2和Na2SO4,ClO2在反应器II中与双氧水、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠,再得到其晶体,
(1)对于气体和液体的反应,为提高反应速率,可适当升高反应温度;增大吸收液浓度,增大SO2与吸收液的接触面积,
故答案为:适当升高反应温度;增大吸收液浓度;
(2)具有氧化性,根据生成NaClO2目标物的特点可知,反应的方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2,反应中Cl元素的化合价降低,则ClO2为氧化剂,
故答案为:2NaClO2+2H2O+O2;ClO2;
(3)减压蒸发在较低温度下可进行,防止常压蒸发温度过高,亚硫酸钠容易分解,
故答案为:常压蒸发温度过高,亚硫酸钠容易分解;
(4)氯酸钠与二氧化硫在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2和Na2SO4,则母液中应含有Na2SO4,
故答案为:Na2SO4;
(5)冷却结晶后要分离出固体,应用过滤、洗涤、干燥,故答案为:过滤;洗涤.

点评 本题考查物质的制备实验的工业设计,题目难度中等,本题注意把握物质的性质,从质量守恒的角度以及氧化还原反应的特点判断生成物,为解答该题的关键,也是易错点.

练习册系列答案
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2.一氧化二氯(Cl2O)是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体.它的熔点为-116℃,沸点是3.8℃.一氧化二氯不稳定,接触一般有机物易发生爆炸;它易溶于水(1体积:100体积)同时反应形成次氯酸溶液.制备出一氧化二氯之后,要冷却为固态才便于操作和贮存,制取少量一氧化二氯,是用干燥的氧化汞与氯气反应(同时还生成HgO•HgCl2).制备装置如图所示,铁架台和夹持仪器已略去.

部分物质的有关资料如下:
化学式N2O2CO2NH3Cl2
熔点(℃)-209.86-218.4-78.5-77.3-101
沸点(℃)-195.8-183-33.35-34.6
试回答:
(1)试说明加入试剂前检验A、B、C处仪器气密性的操作方法先关闭分液漏斗上的活塞及关闭开关N的活塞,将M管口插入盛有水的水槽中,给A处的圆底烧瓶微热,若管口M处有气泡冒出,停止加热M处有液柱上升,证明A、B、C处的装置气密性良好.
(2)A中盛有的深色固体试剂a应是高锰酸钾,分液漏斗中的b试剂是浓盐酸.
(3)B中盛有的液体C应是饱和食盐水,C中的液体d是浓硫酸.
(4)D中发生反应的化学方程式是2HgO+2Cl2=Cl2O+HgO•HgCl2.
(5)E中的保温瓶中盛有液态致冷剂c,它应是液态空气(在“干冰”、“冰水”、“液态空气”、“液氨”、“液氯”中选择一种).在E的内管得到的Cl2O中可能含有的杂质主要是液氯.
(6)装置A、B、C间的连接方式与D、E间的连接方式有明显的差别,这区别是A、B、C间用乳胶管连接,D、E间不能乳胶管连接,用这种不同的连接方式的主要理由是Cl2O遇有机物易爆炸.

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