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:
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.
部分物质的有关资料如下:
| 化学式 | N2 | O2 | CO2 | NH3 | Cl2 |
| 熔点(℃) | -209.86 | -218.4 | -78.5 | -77.3 | -101 |
| 沸点(℃) | -195.8 | -183 | -33.35 | -34.6 |
(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.
4.常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:
(1)从甲组情况分析,从a值如何大小判断HA是强酸还是弱酸?a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸.
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是C.
A.前者大 B.后者大 C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+).
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
c(Na+)-c(A-)=10-4-10-10 mol•L-1.
(5)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B═H++HB-
HB-?H++B2-.
在0.1mol•L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是AC.
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1mol•L-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol•L-1
C.c(OH-)=c (H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
| 实验 编号 | HA的物质的量 浓度(mol•L-1) | NaOH的物质的量 浓度(mol•L-1) | 混合后溶 液的pH |
| 甲 | 0.1 | 0.1 | pH=a |
| 乙 | 0.12 | 0.1 | pH=7 |
| 丙 | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
| 丁 | 0.1 | 0.1 | pH=10 |
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是C.
A.前者大 B.后者大 C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+).
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
c(Na+)-c(A-)=10-4-10-10 mol•L-1.
(5)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B═H++HB-
HB-?H++B2-.
在0.1mol•L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是AC.
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1mol•L-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol•L-1
C.c(OH-)=c (H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)