分析 本题是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程,涉及反应器中为了稀释ClO2以防止爆炸需要不断鼓入空气、反应器中的反应原理、吸收塔内发生的反应原理等,还探究了混合物的分离、提纯的操作;
(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,计算氢氧化钠溶液的质量,即可求出溶液的质量分数;
(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)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,发生器内是利用SO2还原NaClO3得ClO2,同时得到Na2SO4,结合质量守恒可写出反应方程式,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;
(4)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;
(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.160g/LNaOH溶液表示1L氢氧化钠溶液含有160gNaOH.令溶液体积为1L,则1LNaOH溶液的质量为1L×1000mL/L×1.2g/mL=1200g,所以该溶液氢氧化钠的质量分数为$\frac{160g}{1200g}×100%$=13.3%,故答案为:13.3%;
(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;
(3)根据流程信息可知,发生器内SO2还原得NaClO3得ClO2,发生反应的化学方程式为2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4,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,故答案为:2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4;2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O2+O2;
(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;
(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b、e、d,故答案为:b、e、d.
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:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | A的平均反应速率为 0.1 mol/(L•min) | |
B. | 平衡时,C的浓度为 0.125 mol/L | |
C. | 平衡时,B的转化率为 20% | |
D. | 平衡时,容器内压强为原来的 0.8 倍 |
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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:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 标况下11.2LSO3含有的分子数为0.5 NA | |
B. | 标况下1mol氖气含有的原子数为2NA | |
C. | 常温常压71gCl2所含原子数为NA | |
D. | 17g氨气所含电子数目为10NA |
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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:选择题
A. | 少量浓硫酸沾到皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗 | |
B. | 制取并收集氧气结束后,应立即停止加热 | |
C. | 当出现CO中毒时,应立即将中毒者抬到室外新鲜空气处 | |
D. | 将含硫酸的废液倒入水槽,用水冲入下水道 |
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