Question

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  。

（3）吸收塔中为防止NaClO₂被还原成NaCl，需加的试剂可以选用的是  （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） c

（2）2NaOH+2ClO2+H2O2＝2NaClO2+ 2H2O+O2↑；

（3）a

（4）蒸发浓缩、冷却结晶，过滤

（5）①滴加最后一滴标准液时溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不变色 ②

【解析】

试题分析：（1）发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2以防止爆炸，故选c；
（2）根据流程信息可知，吸收塔内生成NaClO2，所以一定有ClO2→NaClO2，化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2；

（3）还原性要适中．还原性太强，会将ClO2还原为更低价态产物，影响NaClO2生产；方便后续分离提纯，加入试剂不能干扰后续生产．Na2O2溶于水相当于H2O2．Na2S、FeCl2还原性较强，生成物与NaClO2分离比较困难，故选a；
（4）从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体，得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体；
（5）①步骤Ⅱ中发生反应是酸性溶液中ClO2-能被I-完全还原成Cl-，碘离子被氧化为碘单质，离子方程式为：ClO2-+4H++4I-=2I2+Cl-+2H2O，溶液中Na2S2O3能与I2反应：2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6．溶液颜色蓝色变化为无色分析判断反应终点，滴入最后一滴标准溶液，溶液由蓝色变化为无色且半分钟不变化；
②依据ClO2-+4H++4I-=2I2+Cl-+2H2O，2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6，反应的定量关系计算得到，设NaClO2物质的量为x，
ClO2-～2I2～4Na2S2O3+
1 4
x cV×10-3mol
x=mol
样品中NaClO2的质量分数=×100%=。

【考点定位】以过氧化氢法制备亚氯酸钠为主线，考查学生阅读题目获取信息的能力、对浓度概念的理解、对氧化还原反应相关知识的运用、有关实验操作和简单实验设计能力。

【名师点晴】以亚氯酸钠制备为背景，流程分析是解题关键；氯酸钠、水和稀硫酸在ClO2发生器中通入二氧化硫和空气反应生成ClO2 ，吸收塔内的反应是氢氧化钠、过氧化氢吸收ClO2 反应生成亚氯酸钠（NaClO2），蒸发浓缩结晶析出，过滤洗涤得到晶体，据此分析解题。