题目内容

【题目】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O,温度高于38℃时析出晶体NaClO2,温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl,其一种生产工艺如下。

请回答下列问题:

(1)NaClO2中Cl元素的化合价为____________。

(2)反应I:

①SO2做___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。

②写出反应I的化学方程式:__________________________。

(3)电解II:

①所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去粗盐水中的Mg2+和Ca2+,需要加入的试剂分别为_______、______。

②电解过程中被氧化的物质是________。

③可用NaOH溶液吸收电解产生的Cl2,反应的离子方程式是______________。

(4)操作III:

滤液获利NaClO2的操作步骤:①加热蒸发;②趁热过滤;③洗涤;④干燥,得到成品。趁热过滤应控制的温度范围是___________。

【答案】+3 还原剂 2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 氢氧化钠溶液 碳酸钠溶液 NaCl或Cl- Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O 38℃-60℃

【解析】

由化学工艺流程可知,在H2SO4酸化条件下,NaClO3和SO2发生氧化还原反应生成ClO2和为NaHSO4,反应中NaClO3是氧化剂,SO2是还原剂;电解装置中,ClO2在阴极得电子发生还原反应生成ClO2-,Cl-在阳极失电子发生氧化反应生成Cl2; NaClO2溶液经蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥得到产品。

(1)NaClO2中Na是+1价,O是-2价,则根据化合物中正负价代数和为0可知Cl的化合价是+3价,故答案为:+3;

(2)在H2SO4酸化条件下,NaClO3和SO2发生氧化还原反应生成ClO2和为NaHSO4,反应中NaClO3是氧化剂,SO2是还原剂,反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4,故答案为:还原剂;2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;

(3)①依据离子的性质,除去粗盐水中的Mg2+和Ca2+应选用过量的碳酸钠溶液除去钙离子,选用氢氧化钠溶液除去镁离子,故答案为:氢氧化钠溶液;碳酸钠溶液;

②电解装置中,ClO2在阴极得电子发生还原反应生成ClO2-,Cl-在阳极失电子发生氧化反应生成Cl2,则电解过程中被氧化的物质是氯化钠,故答案为:NaCl或Cl-;

③氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;

(4)由题给信息可知,NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O,温度高于38℃时析出晶体NaClO2,温度高于60℃时NaClO2分解生成氯酸钠和氯化钠,因此趁热过滤应控制的温度范围是38℃~60℃,故答案为:38℃~60℃。

练习册系列答案
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【题目】氨气在工业上有广泛用途。请回答以下问题:

(1)工业上利用N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H<0合成氨,某小组为了探究外界条件对该反应的影响,以c0 mol/L H2参加合成氨反应,在a、b两种条件下分别达到平衡,如图。

①相对a而言,b可能改变的条件是____________,判断的理由是__________________;

②a条件下,0~t0的平均反应速率v(N2)=_____________mol·L-1·min-1;

(2)有人利用NH3和NO2构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放减少环境污染,又能充分利用化学能进行粗铝的精炼,如图B所示,e极为精铝。

a极通入____气体(填化学式),判断的理由是___________________________________;

(3)某小组往一恒温恒压容器充入9mol N2和23mol H2模拟合成氨反应,如图为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。若体系在T2、60MPa下达到平衡。

①能判断N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡的是______(填序号) ;

a.容器内压强不再发生变化 b.混合气体的密度不再发生变化

c.v正(N2)=3v逆(H2) d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②若T1、T2、T3温度下的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3由大到小的排序为_______________,

③此时N2的平衡分压为__________Mpa,(分压=总压×物质的量分数)

计算出此时的平衡常数Kp=________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字并带上单位)

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