Question

亞氯酸鈉(NaClO₂)是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法生產亞氯酸鈉的工藝流程圖：

已知：①NaClO₂的溶解度隨溫度升高而增大，適當條件下可結晶析出NaClO₂·3H₂O。

②純ClO₂易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10％以下安全。

③160 g·L^-1 NaOH溶液是指160 g NaOH固體溶于水所得溶液的體積為1 L。

(1)160 g·L^-1 NaOH溶液的物質的量濃度為。若要計算該溶液的質量分數，還需要的一個條件是________________________(用文字說明)。

(2)發生器中鼓入空氣的作用可能是_____________(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NaClO₃氧化成ClO₂

(3)吸收塔內的反應的化學方程式為____________。吸收塔的溫度不能超過20 ℃，其目的是____________。

(4)在堿性溶液中NaClO₂比較穩定，所以吸收塔中應維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量的簡單實驗方法是________________________。

(5)吸收塔中為防止NaClO₂被還原成NaCl，所用還原劑的還原性應適中。除H₂O₂外，還可以選擇的還原劑是____________(選填序號)。

a.Na₂O₂            b.Na₂S            c.FeCl₂

(6)從濾液中得到NaClO₂·3H₂O粗晶體的實驗操作依次是____________(選填序號)。

a.蒸餾 b.蒸發 c.灼燒 d.過濾 e.冷卻結晶

要得到更純的NaClO₂·3H₂O晶體必須進行的操作是____________(填操作名稱)。

Answer 1

(1)4 mol·L^-1  該溶液的密度

(2)b

(3)2NaOH+2ClO₂+H₂O₂2NaClO₂+2H₂O₂+O₂  防止H₂O₂分解

(4)連續測定吸收塔內溶液的pH

(5)a

(6)b、e、d  重結晶

解析：(1)c==4 mol·L^-1.要計算該溶液的質量分數，就需要用到溶液的質量，現已知道溶液體積為1 L，所以還需要的一個條件是該溶液的密度.(2)題目中已告訴ClO₂易爆炸，要用空氣稀釋，故應選擇b.(3)H₂O₂不穩定，受熱易分解，控制溫度不超過20 ℃，可以防止H₂O₂分解.(5)Na₂O₂的還原性與H₂O₂相似，而Na₂S、FeCl₂都是強還原劑，故只有a正確，b、c錯.