分析 根据流程可知,氯酸钠(NaClO2)在酸性条件下被二氧化硫还原成二氧化氯,ClO2在二氧化硫和空气混合气体中不易分解爆炸,在吸收塔中挤入氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2,NaClO2的溶解度随温度升高而增大,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到晶体NaClO2•3H2O,
(1)浓度g/L表示1L溶液中所含溶质质量的多少.160g/LNaOH溶液表示1L氢氧化钠溶液含有160gNaOH.令溶液体积为1L,计算氢氧化钠的物质的量.利用c=$\frac{n}{V}$计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度,物质的量浓度和溶质质量分数的换算公式分析;
(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.据此解答;
(3)则H2O2必定被氧化,有氧气产生.据此书写方程式,温度过高,H2O2容易分解;
(4)NaOH过量则溶液呈碱性,但考虑到该溶液有强氧化性,选择指示剂或pH试纸检验会遇到氧化褪色问题,故工业生产中主要是用pH计连续测定溶液pH;
(5)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;
(6)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.
解答 解:(1)浓度g/L表示1L溶液中所含溶质质量的多少.160g/LNaOH溶液表示1L氢氧化钠溶液含有160gNaOH.令溶液体积为1L,则160gNaOH的物质的量为$\frac{160g}{40g/mol}$=4mol.所以该溶液氢氧化钠的物质的量浓度c(NaOH)=$\frac{4mol}{1L}$=4mol/L,物质的量浓度c=$\frac{1000×ρ×w%}{M}$,所以计算该溶液的质量分数,还需要溶液的密度才能计算得到溶质质量分数,
故答案为:4mol/L;该溶液的密度;
(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,
故选:b,
故答案为:b;
(3)根据流程信息可知,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,
故答案为:防止H2O2分解;
(4)NaOH过量则溶液呈碱性,但考虑到该溶液有强氧化性,选择指示剂或pH试纸检验会遇到氧化褪色问题,故生产中主要是用pH计连续测定溶液pH,
故答案为:连续测定吸收塔内溶液的pH;
(5)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,
故答案为:a;
(6)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.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,
故答案为:bed;重结晶.
点评 本题以学生比较陌生的亚氯酸钠制备为背景,以过氧化氢法制备亚氯酸钠为主线,考察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考察以及在新情境下综合运用知识解决问题的能力,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | NaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-) | |
B. | 0.1mol/L醋酸钠溶液20ml与0.1mol/L盐酸10ml混合后的溶液中:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH) | |
C. | 物质的量浓度相等的①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4Al(SO4)2三种溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序为:③>②>① | |
D. | 浓度为0.1mol/L的①氨水、②C6H5ONa溶液、③Na2CO3溶液、④NaHCO3溶液,pH的大小顺序:①>④>③>② |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 丙的分子式为C16H14O2 | |
B. | 丙分子中所有碳原子可能共平面 | |
C. | 用酸性KMnO4溶液可区分甲和丙 | |
D. | 乙在一定条件下最多与4mol氢气发生加成反应 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | FeCl3 | B. | NaHCO3 | C. | MgSO4 | D. | Na2SO3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | HCl受热不分解,H2S受热分解 | |
B. | 往H2S溶液中通入氯气,生成硫和氯化氢 | |
C. | 与Cu化合时,硫显-2价,氯显-1价 | |
D. | Cl、S原子的电子层数相同,且Cl原子半径比S原子半径小 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
操作 | 现象 | 结论 |
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡 | 溶液呈血红色 | 存在Fe3+ |
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液,振荡 | 产生蓝色沉淀 | 存在Fe2+ |
实验编号 | 操作 | 现象 |
a | 加入足量氨水,振荡 | 黑色固体不溶解 |
b | 加入足量稀硝酸,振荡 | 黑色固体溶解,并有气体产生 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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