Question

(13分)工业上生产高氯酸时，还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂亚氯酸钠（NaClO₂），其工艺流程如下：

已知：

1．NaHSO₄溶解度随温度的升高而增大，适当条件下可结晶析出。

2．高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸，沸点90℃。

请回答下列问题：

（1）反应器Ⅰ中冷却的目的是              ，方法1使用的操作是                  。

（2）反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为                                   。

（3）通入反应器Ⅱ中的SO₂用另一物质H₂O₂代替同样能生成 NaClO₂ ，请简要说明双氧水在反应中能   代替SO₂的原因是                                  。

（4）Ca(ClO)₂ 、ClO₂、NaClO、NaClO₂ 等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有     ，请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产另一种消毒剂 NaClO的离子方程式                 。

Answer

（1）降低NaHSO4的溶解度，使NaHSO4结晶析出（2分）蒸馏（2分）

（2）2ClO2＋SO2＋4OH－＝2ClO2－＋SO42－＋2H2O；（3分）

（3）H2O2有还原性也能把ClO2还原为NaClO2 （2分）

（4）强氧化性（2分） Cl2＋ 2OH－＝ClO－＋ Cl－＋ H2O；（2分）

【解析】

试题分析：（1）反应器Ⅰ中发生反应后得到的溶液中主要有NaHSO4和HClO4，从流程图看出将NaHSO4变为固体再通过过滤分离NaHSO4和HClO4，所以冷却的目的是降低NaHSO4的溶解度，使NaHSO4结晶析出； HClO4的沸点较低可以用蒸馏进行提纯。（2）ClO2有强氧化性，与SO2发生氧化还原反应，可以得到NaClO2，SO2 会被氧化成SO42－，所以反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为：2ClO2＋SO2＋4OH－＝2ClO2－＋SO42－＋2H2O。（3）在反应器Ⅱ的反应中SO2做还原剂，能用H2O2代替SO2，是因为H2O2有还原性也能把ClO2还原为NaClO2。（4） Ca(ClO)2、ClO2、NaClO、NaClO2等中的氯元素的化合价比Cl2的高，所以氧化性比Cl2强，故都有强氧化性；氯气和NaOH溶液反应的离子方程式为Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋ H2O。

考点：化工流程提题的解题思路、物质的分离、氧化性强弱的比较。