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纺织品的漂白。过氧化氢法生产亚氯酸钠的操作步骤如下:
①将氯酸钠(NaClO3)和盐酸加入到ClO2发生器中;
②将产生的ClO2气体在稳定装置中用水吸收后,再加入NaOH和双氧水;
③在固体分离装置中进行分离,得到亚氯酸钠。
已知NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O,且NaClO2在碱性条件下稳定性较高。试回答下列问题:
(1)在ClO2发生器中同时有氯气产生,则在ClO2发生器中发生反应的化学方程式为 。
(2)在ClO2稳定装置中,H2O2作 (选填序号)。
A.氧化剂
B.还原剂
C.既作氧化剂又作还原剂
D.既不作氧化剂也不作还原剂
(3)在实验室模拟“固体分离装置”中的技术,必须进行的实验操作是 (按实验先后顺序填写操作代号)。
A.过滤 B.加热 C.蒸发
D.分液 E.蒸馏 F.冷却
(4)经查阅资料可知,当pH≤2.0时,ClO2-能被I-完全还原成Cl-,欲测定成品中NaClO2的含量,现进行以下操作:
| 步骤Ⅰ | 称取样品Wg于锥形瓶中,并调节pH≤2.0 |
| 步骤Ⅱ | 向锥形瓶中加入足量的KI晶体,并加入少量的指示剂 |
| 步骤Ⅲ | 用c mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,生成I-和S4O62- |
①步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式是 ,步骤Ⅲ中达到滴定终点时的现象是 。
②若上述滴定操作中用去了V mL Na2S2O3溶液,则样品中NaClO2的质量分数为 (用字母表示)。
组同学发现84消毒液与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混和有Cl2生成,于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2。
(1)若用次氯酸钙、浓盐酸为原料,利用下图装置制取Cl2。装置中仪器a的名称为 。甲同学想证明Cl2溶于水有酸性物质生成,将发生装置产生的气体直接通入适量水中,并加入NaHCO3粉末,有无色气泡产生。乙同学认为不合理,理由是 。又知:室温下H2CO3的电离常数K1=4.2×10-7,K2=5.6×10-11,则pH为8.0的NaHCO3溶液中[CO32-]:[HCO3-]= 。![]()
(2)经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。设计如下装置制备无水FeCl3。![]()
①下列操作步骤的正确排序为 (填字母)。
| A.体系冷却后,停止通入Cl2 |
| B.通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气 |
| C.在铁屑下方加热至反应完成 |
| D.用干燥的H2赶尽Cl2 |
②该实验装置存在的明显缺陷是 。
(3)世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。
已知:NaCl+3H2O
2NaClO3+4HCl=2C1O2
有关物质性质:
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
| C1O2 | -59 | 11 |
| Cl2 | -107 | -34.6 |
ClO2的生产流程示意图:
该工艺中,需要补充的物质X为 (填化学式),能参与循环的物质是 (填化学式)。从ClO2发生器中分离出ClO2可采用的方法是 。