Question

【化学——选修2：化学与技术】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产品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。

（1）发生器中发生反应的离子方程式为          。发生器中鼓入空气的作用可能是           。

a．将SO₂氧化成SO₃，增强酸性     b．将NaClO₃还原为ClO₂   c．稀释ClO₂以防止爆炸

（2）吸收塔内发生反应的化学方程式为  ；吸收塔内的温度不能超过20℃，其目的是           。

（3）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。以下还可以选择的还原剂是         (选填序号)。

a．Na₂O₂              b．Na₂S               c．FeCl₂

（4）从滤液中得到NaClO₂·3H₂O粗晶体的实验操作依次是________________。

（5）某学习小组用碘量法测定粗产品中亚氯酸钠的含量，实验如下：

a．准确称取所得亚氯酸钠样品m g于小烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应，将所得混合液配成250 ml待测溶液。(已知：ClO₂^－+4I^－+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^－)

b．移取25.00 ml待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L^-1 Na₂S₂O₃标准液滴定至终点，重复2次，测得平均值为V ml 。(已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^－+S₄O₆^2－)

①达到滴定终点时的现象为                。

②该样品中NaClO₂的质量分数为             (用含m、c、V的代数式表示，结果化成最简。)

Answer

（1）2ClO3－＋SO2＝2ClO2↑＋SO42－ ； c

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

（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

（5）①滴加最后一滴液体时溶液由蓝色变成无色且半分钟内不变色 ②22.625cV/m %

【解析】

试题分析：（1）亚氯钠和二氧化硫反应生成二氧化氯，氯的化合价降低，则硫的化合价升高，同时生成硫酸钠，方程式为2ClO3－＋SO2＝2ClO2↑＋SO42－ ；因为纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全，所以发生器中鼓入空气使为了稀释二氧化氯防止爆炸，答案选c。

（2）吸收塔中加入氢氧化钠和过氧化氢，是为了和二氧化氯反应生成后面的产物NaClO2，氯化合价降低，则过氧化氢中氧化合价升高，生成氧气，方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+2H2O+O2↑。H2O2不稳定，温度过高，H2O2容易分解，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解。

（3）还原性要适中，不能太强，否则会将二氧化氯还原为更低价的产物，影响生产，方便后续分离提纯，加入试剂不能干扰后续生产，过氧化钠溶于水相当于过氧化氢，硫化钠和氯化亚铁还原性较强，生成物与NaClO2分离比较困哪，所以选a。

（4）从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发，浓缩，冷却结晶的方法，通过过滤得到晶体。

（5）①因为是用Na2S2O3标准液滴定至终点，反应是I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-，I2与指示剂淀粉产生蓝色，故终点是滴加最后一滴液体时溶液由蓝色变成无色且半分钟内不变色。②由反应中的I元素守恒可知：ClO2-～2I2～4S2O32-，25.00mL待测溶液中n(NaClO2)＝×cV×10-3mol，m(NaClO2)＝×90.5cV×10-3g；样品mg配成250mL待测溶液中的NaClO2质量扩大10倍，故样品中NaClO2的质量分数为×100%＝%。

【考点定位】本题主要是考查制备实验方案的设计，氧化还原反应，氯、溴、碘及其化合物的综合利用

【名师点睛】物质分离是常考内容，抓住物质的物理性质和化学性质特征，选择合适的分离方法。常见物质分离提纯的10种方法：1．结晶和重结晶：利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大，如NaCl，KNO3。

2．蒸馏冷却法：在沸点上差值大。乙醇中（水）：加入新制的CaO吸收大部分水再蒸馏。3．过滤法：溶与不溶。4．升华法：SiO2（I2）。5．萃取法：如用CCl4来萃取I2水中的I2。6．溶解法：Fe粉（A1粉）：溶解在过量的NaOH溶液里过滤分离。7．增加法：把杂质转化成所需要的物质：CO2（CO）：通过热的CuO；CO2（SO2）：通过NaHCO3溶液。8．吸收法：除去混合气体中的气体杂质，气体杂质必须被药品吸收：N2（O2）：将混合气体通过铜网吸收O2。9．转化法：两种物质难以直接分离，加药品变得容易分离，然后再还原回去：Al（OH）3，Fe（OH）3：先加NaOH溶液把Al（OH）3溶解，过滤，除去Fe（OH）3，再加酸让NaAlO2转化成A1（OH）3。