Question

【化学选修2：化学与技术】（15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：①NaHSO4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：

反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为 ，冷却的目的是 ，能用蒸馏法分离出高氯酸的原因是 。

（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、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溶液生产消毒剂NaClO的离子方程式： 。

 

Answer 1

（15分）

（1）3NaClO3＋3H2SO4===HClO4＋2ClO2↑＋3NaHSO4＋H2O（3分）；降低NaHSO4的溶解度，使NaHSO4结晶析出（2分）；高氯酸的沸点低（2分）

（2）2ClO2＋SO2＋4OH－===2ClO＋SO＋2H2O　（2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）根据流程图可知，氯酸钠与浓硫酸反应生成NaHSO4、二氧化氯、高氯酸还有谁生成，化学方程式为3NaClO3＋3H2SO4===HClO4＋2ClO2↑＋3NaHSO4＋H2O；经冷却、过滤后得硫酸氢钠的晶体，所以冷却的目的是降低降低NaHSO4的溶解度，使NaHSO4结晶析出；用蒸馏法分离出高氯酸的原因是高氯酸的沸点是90 ℃较低，可用蒸馏法蒸出。

根据流程图可知二氧化氯与二氧化硫、氢氧化钠溶液反应生成NaClO2，Cl元素的化合价降低，则S元素的化合价升高，所以产物中还有硫酸钠，所以反应器II中发生的离子方程式为2ClO2＋SO2＋4OH－===2ClO＋SO＋2H2O　；

用过氧化氢代替二氧化氯，是因为过氧化氢也有还原性，也能和二氧化氯、氢氧化钠溶液反应生成NaClO2，

作消毒剂的物质都具有共同点就是具有强氧化性；氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O 。

考点：考查Cl元素及其化合物的性质，离子方程式的判断与书写