Question

（12分）NaClO₂用于棉、麻、粘胶纤维及织物的漂白。实验室制备NaClO₂的装置如下图所示：

(1)装置I控制温度在35~55℃，通入SO₂将NaClO₃还原为ClO₂（沸点：11℃），反应结束后通入适量的空气，其目的是            。

(2)装置Ⅱ中反应生成NaClO₂的化学方程式为           。反应后的溶液中阴离子除了ClO₂^－、ClO₃^－、Cl^－、ClO^－、OH^—外还可能含有的一种阴离子是              ，检验该离子的方法是          

(3)已知在NaClO₂饱和溶液中温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂·3H₂O，温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂，温度高于60℃时NaClO₂分解生成NaClO₃和NaCl。请补充从装置Ⅱ反应后的溶液中获得NaClO₂晶体的操作步骤。

①减压，55℃蒸发结晶；②        ；③        ；④         ；得到成品。

(4)装置Ⅲ中试剂X为        。

Answer

(1)将ClO2吹入到装置Ⅱ进行反应（2分）

  (2)2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2(2分)

    SO42－（1分）      取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有SO42－（2分）

  (3)②趁热过滤（1分）③用38℃~60'℃热水洗涤（1分）④低于60'℃干燥（1分）

  (4)NaOH溶液（合理答案均可）（2分）

【解析】（1）因为装置I中生成ClO2，为了提高原料的利用率，需要利用空气将生成的ClO2吹入到装置Ⅱ进行反应。

（2）ClO2既有氧化性，可将双氧水氧化成氧气，而自身被还原生成NaClO2，方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2。由于进入装置Ⅱ的气体会混有二氧化硫气体，二氧化硫被氧化生成硫酸。检验SO42－一般用盐酸酸化的加BaCl2溶液。

（3）根据所给信息可知，要想得到NaClO2晶体，关键是控制温度。温度太高或太低均会产生杂质。

（4）由于在反应中会产生ClO2、SO2等大气污染物，所以需要尾气处理。