Question

(16分)亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2?3H2O。

②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。

③80 g·L-1 NaOH溶液是指80 g NaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。

（1）80 g·L-1 NaOH溶液的物质的量浓度为 ；

（2）发生器中鼓入空气的作用可能是 （选填序号）；

a．将SO2氧化成SO3，增强酸性 b．将NaClO3氧化成ClO2 c．稀释ClO2以防止爆炸

（3）从“母液”中可回收的主要物质是 ；

（4）吸收塔内的反应的化学方程式为 ；

吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是 ；

（5）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是 ；

（6）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是 （选填序号）；

a．Na2S b．Na2O2 c．FeCl2

（7） 从吸收塔出来的溶液中得到NaClO2?3H2O粗晶体的实验操作依次是 （选填序号）。

a．蒸发浓缩 b．蒸馏 c．过滤 d．灼烧 e．冷却结晶

 

Answer 1

（1）2mol/L (2分)（2）c（2分） （3）Na2SO4（2分）

（4）2NaOH+2ClO2+H2O2＝2 NaClO2+2H2O+O2（2分）；防止H2O2分解（2分）

（5）连续测定吸收塔内溶液的pH（其它有合理答案均可）（2分）

（6）b(2分)（7）a、e、c（2分）

【解析】

试题分析：（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80gNaOH.令溶液体积为1L，则80gNaOH的物质的量为80g÷40g/mol＝2mol，所以该溶液氢氧化钠的物质的量浓度c（NaOH）＝2mol÷1L＝2mol/L；

（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：c；

（3）反应中SO2被氧化生成硫酸，因此从“母液”中可回收的主要物质是硫酸钠；

（4）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；

（5）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；

（6）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：b；

（7）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ace。

考点：考查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，考查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