Question

（14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：

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。

③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。

（1） 160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为          。

（2）发生器中鼓入空气的作用可能是   （选填序号）。

a．将SO₂氧化成SO₃，增强酸性；   

b．稀释ClO₂以防止爆炸；

c．将NaClO₃氧化成ClO₂

（3）吸收塔内的反应的化学方程式为                  。

吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是                         。

（4）在碱性溶液中NaClO₂比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是                                   。

（5）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

（6） 从滤液中得到NaClO₂•3H₂O粗晶体的实验操作依次是     （选填序号）。

a蒸馏    b蒸发   c灼烧   d过滤    e冷却结晶

要得到更纯的NaClO₂•3H₂O晶体必须进行的操作是        （填操作名称）。

Answer

（1） 4mol/L（2分） （2） b（2分）

（3）2NaOH+2ClO2+H2O2 ＝2 NaClO2+2H2O+O2（2分）；防止H2O2分解（2分）

（4） 连续测定吸收塔内溶液的pH（2分）

（5） a （1分） （6） b、e、d（全对2分，有错不得分），重结晶（1分）

【解析】

试题分析：（1）由信息③知：160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。根据物质的量浓度的定义式c=n/v计算可得该溶液氢氧化钠的物质的量浓度为4mol/L；（2）由信息②可知，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。发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2以防止爆炸。（3）根据工艺流程图可知，吸收塔内的反应物为ClO2、H2O2和NaOH溶液，生成物有NaClO2，所以一定有ClO2转化为NaClO2，化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应的化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2 ＝2 NaClO2+2H2O+O2；H2O2不稳定，温度过高容易分解，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解。结合信息①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，吸收塔的温度不能超过20℃的原因有利于NaClO2•3H2O的析出。（4）NaOH过量则溶液呈碱性，测定溶液酸碱性最简单方法是：连续测定吸收塔内溶液的pH。（5）根据题意ClO2转化为NaClO2的还原剂为H2O2，Na2O2溶于水相当于H2O2，而Na2S、FeCl2还原性较强，选a。（6）从溶液中得到含结晶水的晶体采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体．所以操作顺序为bed；得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体。

考点：本题以亚氯酸钠制备的化学工艺流程为载体，考查学生阅读题目获取信息的能力、物质的量浓度计算、氧化还原反应相关知识和化学基本实验操作。