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制糖工业中利用蔗糖和氯酸钠制备二氧化氯,用于蔗糖的杀菌消毒及蔗渣造纸的漂白,工艺...

制糖工业中利用蔗糖和氯酸钠制备二氧化氯,用于蔗糖的杀菌消毒及蔗渣造纸的漂白,工艺流程如图:

己知:①ClO2易溶于水,稀溶液于冷暗处相对稳定,沸点为11℃,遇光、热易引走垦爆炸,常用空气、二氧化碳等气体稀释降低爆炸性。

NaClO2易溶于水,难溶于乙醇,水溶液常温下稳定,酸性条件下易产生ClO2,高于60℃时易分解。

(1)“反应阶段控制温度8090℃,反应的化学方程式为___。该工艺流程中用蔗糖做还原剂可能的优点是___

(2) “吸收阶段用真空泵将气体引入蒸馏水中制得ClO2吸收液。实验室模拟该流程,需控制吸收液的温度以提高吸收率,控温最适宜的操作是___。为提高实验安全性,可用足量的NaOHH2O2混合液吸收反应后的气体以获得更稳定的NaClO2,实验装置如图(部分装置已略去)。图中装置B的作用是___。混合液吸收ClO2的离子方程式为___

(3)装置c中获得的NaClO2中混有少量Na2CO3等杂质,为获得较纯净的NaClO2,可用足量的Ba(OH)2H2O2混合液吸收反应后的气体,再进一步除杂。NaClO2的溶解度如图所示,请补充完整由吸收液制备少量无水亚氯酸钠的实验方案:将反应产生的气体通入足量Ba(OH)2H2O2混合液中充分吸收,过滤,向滤液中___

(实验中须使用的试剂和仪器有:饱和Na2SO4溶液,乙醇,减压装置)

 

48NaClO3+C12H22O11+24H2SO448ClO2↑+12CO2↑+24Na2SO4+35H2O 原料廉价易得,产生CO2气体可起到稀释作用,降低爆炸性 冰水浴 安全瓶 2OH-+2ClO2+H2O2=2+2H2O+O2↑ 加入饱和Na2SO4溶液至不再产生沉淀,过滤,取滤液,减压条件下,55℃(38-60℃)蒸发浓缩,当出现较多固体时,高于38℃趁热过滤,用乙醇洗涤固体2~3次,低于60℃条件下干燥,得到无水NaClO2 【解析】 甘蔗渣压榨去渣,得到蔗糖,与NaClO3、H2SO4混合发生反应,生成ClO2和CO2等,生成的ClO2用水吸收,由于气体的溶解度随温度的升高而减小,所以应在低温下通入水中;为提高实验安全性,可用足量的NaOH和H2O2混合液吸收反应后的气体以获得更稳定的NaClO2,此时发生氧化还原反应,同时生成O2等;但生成的NaClO2中常混入Na2CO3,所以应将其除去。操作过程中,应注意使用“饱和Na2SO4溶液,乙醇,减压装置”。可把NaOH换成Ba(OH)2,过量的Ba(OH)2再加饱和硫酸钠转化为沉淀,过滤所得滤液蒸发结晶时,应减压,一方面要防止温度过高引起NaClO2分解,另一方面又要防止温度过低引起溶质的转化,干燥时同样要注意温度的控制,洗涤时应使用乙醇,以减少水洗时的溶解损失。 (1)“反应”阶段控制温度80~90℃,此时蔗糖与NaClO3、H2SO4发生氧化还原反应,生成ClO2、CO2和Na2SO4,反应的化学方程式为48NaClO3+C12H22O11+24H2SO448ClO2↑+12CO2↑+24Na2SO4+35H2O。该工艺流程中所用蔗糖是就地取材,依据信息,生成的CO2也具有安全性,所以可能的优点是原料廉价易得,产生CO2气体可起到稀释作用,降低爆炸性。答案为:48NaClO3+C12H22O11+24H2SO448ClO2↑+12CO2↑+24Na2SO4+35H2O;原料廉价易得,产生CO2气体可起到稀释作用,降低爆炸性; (2) 温度低,有利于蒸馏水中制得ClO2吸收液,所以控温最适宜的操作是冰水浴。吸收气体时,需防止倒吸,图中装置B的作用是安全瓶。NaOH和H2O2混合液吸收ClO2时,ClO2作氧化剂,将H2O2氧化为O2,发生反应的离子方程式为2OH-+2ClO2+H2O2=2+2H2O+O2↑。答案为:冰水浴;安全瓶;2OH-+2ClO2+H2O2=2+2H2O+O2↑; (3)装置c中用足量的Ba(OH)2和H2O2混合液吸收反应后的气体时,Na2CO3转化为BaCO3沉淀,过量的Ba(OH)2需加入饱和硫酸钠转化为沉淀,同时H2O2、ClO2与生成的NaOH发生反应,获得NaClO2,从溶解度曲线可以看出,温度需控制在38℃以上,由信息中可知,NaClO2高于60℃时易分解,所以不管是蒸发还是干燥,都需将温度控制在此范围,同时需考虑过滤过程中温度不能低于38℃,洗涤时用乙醇洗涤,以减少水洗时的溶解损失。从而得出由吸收液制备少量无水亚氯酸钠的实验方案:将反应产生的气体通入足量Ba(OH)2和H2O2混合液中充分吸收,过滤,向滤液中加入饱和Na2SO4溶液至不再产生沉淀,过滤,取滤液,减压条件下,55℃(38~60℃)蒸发浓缩,当出现较多固体时,高于38℃趁热过滤,用乙醇洗涤固体2~3次,低于60℃条件下干燥,得到无水NaClO2。答案为:加入饱和Na2SO4溶液至不再产生沉淀,过滤,取滤液,减压条件下,55℃(38~60℃)蒸发浓缩,当出现较多固体时,高于38℃趁热过滤,用乙醇洗涤固体2~3次,低于60℃条件下干燥,得到无水NaClO2。
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亚铁氰化钾晶体化学式为:KxFey(CN)z•nH2O,俗称黄血盐,常用作食品抗结剂。一种用NaCNN-3价)废液制取黄血盐的主要工艺流程:

1)实验室用绿矾固体配制FeSO4溶液时,应先________,再用蒸馏水稀释。

2转化罐中生成黄血盐晶体的反应类型为________

3)采用密封气流干燥取代在通风橱内干燥的原因是________

4)黄血盐的化学式可通过下列实验测定:

①准确称取4.220g样品加入水中充分溶解,将所得溶液转移至容量瓶配制成100.00mL溶液A

②量取25.00mL溶液A,用2.000mol•L-1KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共消耗KMnO4溶液15.25mL。反应如下(未配平):③向②所得溶液加入Mn2+离子交换树脂,将Mn2+完全吸附后再滴加足量NaOH溶液,过滤、洗涤、灼烧,最终得固体0.2g

通过计算确定样品的化学式(写出计算过程)。______________

 

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化合物G是合成鬼臼脂的中间体,可通过以下方法合成:

1E中的含氧官能团的名称为________________

2BC的反应类型为________

3F的分子式为C15H14O7,写出F的结构简式:________

4B的同分异构体X同时满足下列条件。写出符合条件的X的一种结构简式:________

属于芳香族化合物;

在酸性条件下水解后可得三种产物,且每种产物均只含有两种化学环境不同的氢。

5)已知:。请以甲苯、BuLiDMF为原料制备,写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。____________

 

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由一种含钴、铝、锂的电子元件废料(钴以Co2O3·CoO形式吸附在铝箔表面,少量锂混杂其中)回收氧化钴(CoO)的工艺流程如图:

1)“碱溶”阶段发生的主要反应的离子方程式为___

2)“浸出”阶段加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴,得到可溶性硫酸盐,则浸出钴的化学方程式为____。实际工业生产中不用盐酸浸出钴,除了盐酸的挥发性外,更重要的原因是____

3)“除杂”阶段将仍残留的微量Al3+Li+转化为铝锂渣(主要成分是LiFAl(OH)3),Na2CO3溶液的主要作用是___

4)“沉钴”阶段获得碳酸钴需控制溶液pH88.5,可能的原因是____

5CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的示意关系如图,B物质的化学式是___

 

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已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,一定条件下体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(    )

A.20分钟内反应放出的热量为46.2kJ

B.时段Ⅰ,若仅将初始投放的物质浓度增至原来的2倍,则反应物的转化率增大,平衡常数不变

C.25分钟改变的条件可以是将NH3从反应体系中分离出去

D.若第60分钟时反应又达到了平衡,则时段Ⅲ改变的条件一定是增大压强

 

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草酸H2C2O4为二元弱酸,Kal(H2C2O4)=5.4×10-2Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5)。室温下向0.lmol·L-lNa2C2O4溶液中缓慢通入HCl气体直至过量(忽略溶液体积变化和HCl的挥发)。该过程中得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是(    )

A.0.lmol·L-lNa2C2O4溶液:cNa+)>cC2O)>cHC2O)>cOH-)>c(H+)

B.pH=7的溶液:c(Na+)=2c(C2O)+c(HC2O)

C.c(C2O)=c(HC2O)的溶液:c(Cl-)>c(C2O)+2c(H2C2O4)

D.c(Na)=2c(Cl-)的溶液:c(Na+)+c(H+)>c(Cl-)+c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)+c(OH-)

 

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