Question

6．亞氯酸鈉（NaClO₂）是一種重要的消毒劑．已知：①NaClO₂的溶解度隨溫度升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO₂•3H₂O，②ClO₂的沸點(diǎn)為283K，純ClO₂易分解爆炸，③HClO₂在25℃時(shí)的電離程度與硫酸的第二步電離程度相當(dāng)，可視為強(qiáng)酸．如圖是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：

（1）C1O₂發(fā)生器中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2SO₂+ClO₃^-=C1O₂+2SO₄^2-，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(qiáng)酸性 B．稀釋C1O₂以防止爆炸 C．將NaClO₃氧化成C1O₂
（2）在該實(shí)驗(yàn)中用質(zhì)量濃度來表示NaOH溶液的組成，若實(shí)驗(yàn)時(shí)需要450mLl60g/L的NaOH溶液，則在精確配制時(shí)，需要稱取NaOH的質(zhì)量是80.0g，所使用的儀器除托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒外，還必須有500ml容量瓶、膠頭滴管、藥匙．
（3）在堿性溶液中NaClO₂比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量所需要的試劑是酚酞．
（4）在吸收塔中，可代替H₂O₂的試劑是A （填序號）．
A．Na₂O₂B．Na₂S C．FeCl₂D．KMnO₄
（5）從濾液中得到NaClO₂•3H₂O晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（填操作名稱）．

Answer 1

分析 本題是利用氯酸鈉制備來氯酸鈉的流程題，流程分析是：先將氯酸鈉溶解在稀硫酸中，再通入二氧化硫和空氣，利用二氧化硫的還原性將氯酸鈉在酸性條件下還原得到二氧化氯，同時(shí)利用空氣稀釋氣體防爆炸，將生成的氣體通入過氧化氫和燒堿溶液可得到來亞氯酸鈉的溶液，再進(jìn)行加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等基本操作，最終制得NaClO₂•3H₂O晶體，據(jù)此分析可作答；
（1）由流程圖可知C1O₂發(fā)生器中目的是產(chǎn)生C1O₂，二氧化硫具有還原性，將ClO₃^-還原為C1O₂，自身被氧化為SO₄^2-；
由信息②可知，純ClO₂易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋，以防止爆炸；
（2）選擇500mL容量瓶，濃度g/L表示1L溶液中所含溶質(zhì)質(zhì)量的多少，據(jù)此計(jì)算配制500mLl60g/L的NaOH溶液需要?dú)溲趸�鈉的質(zhì)量；
配制氫氧化鈉溶液需要儀器有：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管；
（3）檢驗(yàn)溶液的酸堿性可用酸堿指示劑．
（4）還原性要適中，還原性太強(qiáng)，會將ClO₂還原為更低價(jià)態(tài)產(chǎn)物，影響NaClO₂生產(chǎn)，同時(shí)方便后續(xù)分離提純，加入試劑不能干擾后續(xù)生產(chǎn)，Na₂O₂溶于水相當(dāng)于H₂O₂．
（5）從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體，只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過過濾得到粗晶體．得到的粗晶體經(jīng)過重結(jié)晶可得到純度更高的晶體．

解答 解：（1）由流程圖可知C1O₂發(fā)生器中目的是產(chǎn)生C1O₂，二氧化硫具有還原性，將ClO₃^-還原為C1O₂，自身被氧化為SO₄^2-，反應(yīng)離子方程式為2SO₂+ClO₃^-=C1O₂+2SO₄^2-；
由信息②可知，純ClO₂易分解爆炸，發(fā)生器中鼓入空氣的作用應(yīng)是稀釋ClO₂，以防止爆炸，故選B；
故答案為：2SO₂+ClO₃^-=C1O₂+2SO₄^2-；B；
（2）應(yīng)選擇500mL容量瓶，濃度g/L表示1L溶液中所含溶質(zhì)質(zhì)量的多少，配制500mLl60g/L的NaOH溶液需要?dú)溲趸�鈉的質(zhì)量為0.5L×l60g/L=80.0g；
配制氫氧化鈉溶液需要儀器有：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管，故還需要的儀器為：500ml容量瓶、膠頭滴管、藥匙；
故答案為：80.0；500ml容量瓶、膠頭滴管、藥匙；
（3）NaOH過量則溶液呈堿性，取少許溶液加入酚酞，溶液若呈紅色，說明NaOH過量；
故答案為：酚酞；
（4）還原性要適中．還原性太強(qiáng)，會將ClO₂還原為更低價(jià)態(tài)產(chǎn)物，影響NaClO₂生產(chǎn)；方便后續(xù)分離提純，加入試劑不能干擾后續(xù)生產(chǎn)．Na₂O₂溶于水相當(dāng)于H₂O₂．Na₂S、FeCl₂還原性較強(qiáng)，生成物與NaClO₂分離比較困難；
故選A；
（5）從溶液中得到含結(jié)晶水的晶體，只能采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶方法，通過過濾得到粗晶體．得到的粗晶體經(jīng)過重結(jié)晶可得到純度更高的晶體．
故答案為：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾．

點(diǎn)評 本題以學(xué)生比較陌生的亞氯酸鈉制備為背景，以過氧化氫法制備亞氯酸鈉為主線，考察學(xué)生閱讀題目獲取信息的能力、對濃度概念的理解、對氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識的運(yùn)用、有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作和簡單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力考察以及在新情境下綜合運(yùn)用知識解決問題的能力．題目有一定的難度．