分析 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.80g/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;
(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,以防止爆炸;
(3)根据题目信息并运用氧化还原反应理论判断反应物、生成物.根据流程信息可知,吸收塔内生成NaClO2,一定有ClO2→NaClO2,化合价降低,被还原;则H2O2必定被氧化,有氧气产生.据此书写方程式,温度过高,H2O2容易分解;
(4)用pH计才能测定该溶液PH值为11.5;
(5)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.80g/LNaOH溶液表示1L氢氧化钠溶液含有160gNaOH.令溶液体积为1L,则80gNaOH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.若要计算该溶液的质量分数,必须知道溶液的质量,据m(溶液)=ρV可知,还要知道溶液的密度;
故答案为:4mol/L;溶液的密度;
(2)由信息②可知,纯ClO2易分解爆炸,发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2,以防止爆炸,
故答案为:b;
(3)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.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,吸收塔中应维持NaOH稍过量.
故答案为:2OH-+2ClO2+H2O2═2ClO2-+O2↑+2H2O;防止H2O2受热分解,有利于NaClO2•3H2O的析出;
(4)用pH计才能测定该溶液PH值为11.5,
故答案为:pH计;
(5)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.
故答案为:b;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.题目有一定的难度.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 在镍作催化剂并加热的条件下,1molM最多可与5molH2发生加成反应 | |
B. | M能使酸性KMnO4溶液褪色 | |
C. | M可在热的NaOH溶液中发生反应,最多可消耗3molNaOH | |
D. | 1molM可与3molBr2发生取代反应 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | FeS的Ksp小于CuS的Ksp | |
B. | 该反应平衡常数K=$\frac{{K}_{sp}(FeS)}{{K}_{sp}(CuS)}$ | |
C. | 溶液中加入少量Na2S固体后,溶液中c(Cu2+)、c(Fe2+)保持不变 | |
D. | 达到平衡时c(Fe2+)=c(Cu2+) |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 图象中四个点的Ksp:a=b>c>d | B. | AlPO4在b点对应的溶解度大于c点 | ||
C. | AlPO4(s)?Al3+(aq)+PO43-(aq)△H<0 | D. | 升高温度可使d点移动到b点 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 混合气体中一定没有甲烷 | B. | 混合气体中一定有乙烯 | ||
C. | 混合气体可能由甲烷和丙烯组成 | D. | 混合气体一定由乙烯和甲烷组成 |
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