Question

1．亚氯酸钠（NaClO₂）是一种高效漂白剂和强氧化剂．某兴趣小组制取NaClO₂的装置如图（B中制得ClO₂气体，D中制得NaClO₂）．

已知：NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出无水NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl．
（1）实验时B中NaClO₂稍微过量，否则会生成SO₂．写出B中产生的SO₂的化学方程式Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑．
（2）装置C的作用是防倒吸．
（3）为使ClO₂气体能被均匀、充分吸收，操作时应注意控制硫酸的滴入速度；D中反应的离子方程式为2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+2H₂O+O₂↑；如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂志是NaClO₃和NaCl．
（4）A、E中NaOH的作用是吸收ClO₂尾气，若反应中能够生成了物质的量之比为1：1的两种阴离子，一种为ClO₂-，另一种离子为ClO₃^-．
（5）反应后，经以下步骤可以装置D中的溶液中获得无水NaClO₂晶体．将实验操作补充完整．
Ⅰ.55℃蒸发结晶；Ⅱ．趁热过滤；Ⅲ用38-60℃的热水洗涤；Ⅳ，低于60℃干燥，得到成品．

Answer 1

分析 （1）亚硫酸钠过量会与浓硫酸反应生成二氧化硫；
（2）装置C作为安全瓶，可防止液体倒吸；
（3）为使ClO₂气体能被均匀、充分吸收，需要控制物质的量以及产生的速率；NaOH、过氧化氢吸收ClO₂，生成ClO₂^-，根据氧化还原反应规律来书写；
（4）NaOH吸收ClO₂尾气，生成物质的量之比为1：1的两种阴离子，一种为ClO₂^-，根据氧化还原反应规律来书写；
（5）NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出无水NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl，故装置D中的溶液中通过55℃蒸发结晶，趁热过滤，用38-60℃的热水洗涤，低于60℃干燥，获得无水NaClO₂晶体．

解答 解：（1）实验时B中NaClO₃稍微过量，否则过量的亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫，化学方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；
故答案为：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；
（2）装置C的作用是防倒吸；
故答案为：防倒吸；
（3）为使ClO₂气体能被均匀、充分吸收，需要控制物质的量以及产生的速率，可以控制硫酸的滴入速度，D中为氢氧化钠与过氧化氢、二氧化氯反应生成ClO₂^-的反应，氯元素化合价从+4价降到+3价，则过氧化氢中的氧元素升价到0为氧气，离子方程式为：2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+2H₂O+O₂↑；如果撤去D中的冷水浴，反应可能得到NaClO₃和NaCl；
故答案为：控制硫酸的滴入速度；2ClO₂+H₂O₂+2OH^-=2ClO₂^-+2H₂O+O₂↑；NaClO₃和NaCl；
（4）NaOH吸收ClO₂尾气，生成物质的量之比为1：1的两种阴离子，一种为ClO₂^-，氧化还原反应规律，另一种离子中Cl元素化合价升高，即为ClO₃^-；
故答案为：ClO₃^-；
（5）NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出无水NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl，故装置D中的溶液中通过55℃蒸发结晶，趁热过滤，用38-60℃的热水洗涤，低于60℃干燥，获得无水NaClO₂晶体；
故答案为：趁热过滤；用38-60℃的热水洗涤．

点评 本题是一道化工生产过程中的工艺流程，需要把握住工艺流程的过程，找到解决问题的突破口，运用基本知识、结合最终要得到的产品来解决，要将教材所学到的基本知识应用到实际解决问题中去，要求基础知识掌握牢固，同时又能将基础知识应用实际应用中．