15.亞氯酸鈉( NaCl02)是一種高效氧化劑和漂白劑,主要用于棉紡、紙張漂白、食品消毒、水處理等.已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaCl02•3H20,高于38℃時析出晶體是NaCl02,高于60℃時NaClO2分解成NaCl03和NaCl.純ClO2易分解爆炸.一種制備亞氯酸鈉粗產(chǎn)品的工藝流程如下:

(1)ClO2發(fā)生器中的離子方程式為2ClO3-+SO2=2ClO2↑+SO42-,發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是b(選填序號).
a.將SO2氧化成SO3,增強酸性    
b.稀釋ClO2以防止爆炸
c.將NaClO2還原為ClO2
(2)吸收塔內(nèi)反應的化學方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑,吸收塔的溫度不能超過20℃,其原因是防止H2O2分解.
(3)從“母液”中可回收的主要物質(zhì)是Na2SO4
(4)從吸收塔中可獲得NaCl02溶液,從NaCl02溶液到粗產(chǎn)品(NaClO2)經(jīng)過的操作步驟依次為:①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③用38℃~60℃熱水洗滌;④低于60℃干燥,得到成品.
(5)為測定粗品中NaCl02的質(zhì)量分數(shù),做如下實驗:
準確稱取所得亞氯酸鈉樣品10.00g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴人適量的稀硫酸,充分反應(ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-).將所得混合液配成250mL待測溶液,取25.00mL待測液,用2.000mol.L-l Na2S203標準液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),測得消耗Na2SO3溶液平均值為16.40mL.該樣品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)為74.21%.

分析 NaClO3在酸性條件下與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應生成ClO2,同時得到Na2SO4,然后與過氧化氫在堿性條件下反應生成NaClO2,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾可得到NaClO3,母液中主要含有Na2SO4
(1)ClO2發(fā)生器中發(fā)生反應:2NaClO3+SO2=2ClO2↑+Na2SO4,純ClO2易分解爆炸,稀釋ClO2以防止爆炸;
(2)吸收塔內(nèi)是ClO2與氫氧化鈉、過氧化氫反應生成NaClO2,過氧化氫起還原劑作用生成氧氣;低于38℃析出NaCl02•3H2O,實際控制溫度20℃,可能是溫度過高時過氧化氫發(fā)生分解;
(3)從“母液”中可回收的主要物質(zhì)是硫酸鈉;
(4)從溶液中制取晶體,一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法,注意溫度控制,防止NaClO2分解成NaClO3和NaCl,防止析出NaCl02•3H2O晶體;
(5)由題目離子方程式可得關系式:NaClO2~2I2~4Na2S2O3,根據(jù)關系式計算解答.

解答 解:NaClO3在酸性條件下與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應生成ClO2,同時得到Na2SO4,然后與過氧化氫在堿性條件下反應生成NaClO2,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾可得到NaClO3,母液中主要含有Na2SO4
(1)ClO2發(fā)生器中發(fā)生反應:2NaClO3+SO2=2ClO2↑+Na2SO4,反應離子方程式為:2ClO3-+SO2=2ClO2↑+SO42-,純ClO2易分解爆炸,稀釋ClO2以防止爆炸,
故答案為:2ClO3-+SO2=2ClO2↑+SO42-;b;
(2)吸收塔內(nèi)是ClO2與氫氧化鈉、過氧化氫反應生成NaClO2,過氧化氫起還原劑作用生成氧氣,反應方程式為:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑;低于38℃析出NaCl02•3H2O,實際控制溫度20℃,可能是防止溫度過高時過氧化氫發(fā)生分解,
故答案為:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑;防止H2O2分解;
(3)從“母液”中可回收的主要物質(zhì)是Na2SO4,
故答案為:Na2SO4;
(4)從溶液中制取晶體,一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法,因為NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2•3H2O,高于38℃時析出晶體是NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl,若要得到NaClO2晶體,為防止析出晶體NaClO2•3H2O,應趁熱過濾,應控制溫度38℃~60℃進行洗滌,低于60℃干燥,
故答案為:趁熱過濾;用38℃~60℃熱水洗滌;
(5)由NaClO2~2I2~4Na2S2O3,可知25mol溶液中n(NaClO2)=$\frac{1}{4}$n(Na2S2O3)=$\frac{1}{4}$×0.0164L×2mol/L=0.0082mol,則m(NaClO2)=0.0082mol×90.5g/mol=0.7421g,得到樣品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{0.7421g×\frac{250mL}{25mL}}{10g}$×100%=74.21%,
故答案為:74.21%.

點評 本題考查物質(zhì)制備實驗,涉及物質(zhì)分離提純、氧化還原反應、物質(zhì)含量測定、信息獲取與運用等,側(cè)重學生綜合應用能力,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.下列關于F、Cl、Br、I性質(zhì)的比較,不正確的是( 。
A.單質(zhì)的顏色隨核電荷數(shù)的增加而加深
B.單質(zhì)的熔、沸點隨核電荷數(shù)的增加而升高
C.被其他鹵素單質(zhì)從其鹵化物中置換出來的可能性隨核電荷數(shù)的增加而增大
D.它們的氫化物的穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而增強

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.銅合金是人類使用最早的金屬材料,銅在化合物中的常見化合價有+1、+2.已知Cu2O與稀硫酸反應,有紅色金屬析出且溶液呈藍色.現(xiàn)向Cu、Cu2O和CuO組成的混合物中,加入1L 0.6mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同時收集到2240mL NO氣體(標準狀況).請回答下列問題:
(1)寫出Cu2O跟稀硝酸反應的離子方程式3Cu2O+14H++2NO3-═6Cu2++2NO↑+7H2O.
(2)生成硝酸銅的物質(zhì)的量為0.25mol
(3)若將上述混合物用足量的H2加熱還原,所得到固體的質(zhì)量為16g.
(4)若混合物中含0.1mol Cu,將該混合物與稀硫酸充分反應,至少消耗H2SO4的物質(zhì)的量為0.1mol.
(5)若混合物中Cu的物質(zhì)的量為n mol,則n的取值范圍為0.05mol<n<0.15mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.在密閉容器中一定量混合氣體發(fā)生反應:2A(g)+2B(g)?xC(g),達到平衡時測得A的濃度為0.5mol/L,在溫度不變的條件下,將容器中的容積擴大到原來2倍,再達平衡時,測得A的濃度為0.3mol/L,下列有關判斷正確的是(  )
A.x=4B.平衡向正反應方向移動
C.B的轉(zhuǎn)化率降低D.C的體積分數(shù)增大

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.青蒿素是抗瘧特效藥屬于萜類化合物,如圖所示有機物也屬于萜類化合物,該有機物的一氯取代物有(不含立體異構(gòu))(  )
A.5種B.6種C.7種D.8種

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

20.下列化合物:①H2O、②H2O2、③Na0H、④Na2O、⑤Na2O2、⑥Cl2、⑦NaCl
(1)寫出上述物質(zhì)的電子式

(2)只含有離子鍵的是④⑦,只含有極性鍵的是①,只含有非極性鍵的是⑥,既有離子鍵又有極性鍵的是③既有離子鍵又有非極性鍵的是⑤,既有極性鍵又有非極性鍵的是②,屬于共價化合物的是①②,屬于離子化合物的是③④⑤⑦.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短周期元素,W、X是金屬元素,Y、Z是非金屬元素.
(1)W與Z可形成化合物WZ,該化合物的電子式為
(2)比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HCl>H2S(用化學式表示).
(3)Y、Z兩種元素的最高價氧化物的水化物的酸性由大到小的順序是HClO4>H2SO4(用化學式表示).
(4)W、X各自的最高價氧化物對應的水化物可以反應生成鹽和水,該反應的離子方程式為:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
(5)Z的最高價氧化物為無色液體:0.5mol該物質(zhì)與一定量水混合得到一種稀酸溶液,并放出akJ的熱量.寫出該反應的熱化學方程式:Cl2O7(l)+H2O(l)=2HClO4(aq)△H=-2QkJ/mol.
(6)0.1mol•L-1WHYO4和0.2mol•L-1W2Y溶液等體積混合后,溶液能使pH試紙變藍,則離子濃度關系正確的是②(填序號).
①c(Y2-)>c(YO42-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+
②2c(YO42-)=c(Y2-)+c(HY-)+c(H2Y)
③c(W+)+c(H+)=c(YO42-)+c(Y2-)+c(HY-)+c(OH-
④c(H+)+2c(HY-)+5c(H2Y)=c(Y2-)+c(YO42-)+c(OH-

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.下列說法不正確的是( 。
A.除去粗鹽中不溶性雜質(zhì)的操作有溶解、過濾、蒸發(fā)
B.教材上鋁熱反應實驗中KClO3的作用是使鎂帶劇烈燃燒
C.石蠟油蒸氣在熾熱碎瓷片的作用下分解產(chǎn)生的氣體可使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.除去乙醇中少量的水采用加入新制的Ca(OH)2再蒸餾的方法

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

16.硫酸亞錫(SnSO4)是一種重要的硫酸鹽,廣泛應用于鍍錫工業(yè).某研究小組設計SnSO4制備路線如下:

查閱資料:Ⅰ.酸性條件下,錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式,Sn2+易被氧化.
Ⅱ.SnCl2易水解生成堿式氯化亞錫.請回答下列問題:
(1)SnCl2粉末需加濃鹽酸進行溶解,請用平衡移動原理解釋原因SnCl2水解,發(fā)生SnCl2+H2O?Sn(OH)Cl+HCl,加入鹽酸,使該平衡向左移動,抑制Sn2+水解.
(2)加入Sn粉的作用有兩個:①調(diào)節(jié)溶液pH ②防止Sn2+被氧化.
(3)反應Ⅰ得到沉淀是SnO,得到該沉淀的離子反應方程式是Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑.
(4)酸性條件下,SnSO4還可以用作雙氧水去除劑,發(fā)生反應的離子方程式是Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O.
(5)該小組通過下列方法測定所用錫粉的純度(雜質(zhì)不參與反應):
①將試樣溶于鹽酸中,發(fā)生的反應為:Sn+2HCl═SnCl2+H2↑;
②加入過量的FeCl3溶液;
③用已知濃度的K2Cr2O7滴定②中生成的Fe2+,發(fā)生的反應為:
6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O
取1.190 g 錫粉,經(jīng)上述各步反應后,共用去0.100mol/L K2Cr2O7溶液25.00 mL.錫粉中錫的質(zhì)量分數(shù)是75%.

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