题目内容
(12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:
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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。
请回答下列问题:
(1)发生器中鼓入空气的作用可能是 。
(2)吸收塔内反应的化学方程式为 。
(3)吸收塔的温度不能超过20℃,原因是 。
(4)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
(5)从滤液中得到NaClO2?3H2O晶体的实验操作依次是 、 、 过滤、洗涤、干燥。
(12分)每空2分
(1)稀释ClO2,防止发生爆炸
(2)2NaOH+2ClO2+H2O2=== 2NaClO2+2H2O+O2
(3)防止H2O2分解
(4)a
(5)蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
试题分析:(1)由题目中的信息可知,纯ClO2易分解爆炸,所以通入空气的目的是稀释ClO2,防止发生爆炸;
(2)吸收塔中发生的是二氧化氯与氢氧化钠、过氧化氢发生反应生成亚氯酸钠(NaClO2),Cl元素的化合价降低,则过氧化氢中的O元素的化合价升高,所以产物在还有氧气生成,根据元素守恒可知产物中有水生成,所以化学方程式是2NaOH+2ClO2+H2O2=== 2NaClO2+2H2O+O2
(3)过氧化氢受热易分解,所以吸收塔的温度不能超过20℃;
(4)选择合适的还原剂不能引入其他杂质,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,所以答案选a;
(5)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.
考点:考查工业流程的分析,有关实验操作、实验设计的判断,化学反应的判断与方程式的书写