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(chǎn)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 NaOH溶液是指160 gNaOH固體溶于水所得溶液的體積為1L。
(1)160 g/L NaOH溶液的物質的量濃度為         。若要計算該溶液的質量分數(shù),還需要的一個條件是            (用文字說明)。
(2)發(fā)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(nèi)的反應的離子反應方程式為              
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(wěn)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(fā)    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)

(1)4 mol/L   溶液的密度(2)b
(3)2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O 防止H2O2受熱分解,有利于NaClO2?3H2O的析出
(4)連續(xù)測定吸收塔內(nèi)溶液的pH值 (5) a(6)bed       重結晶

解析試題分析:(1)由信息③知:160g/LNaOH溶液表示1L氫氧化鈉溶液含有160gNaOH.根據(jù)物質的量濃度的定義式c=n/v計算可得該溶液氫氧化鈉的物質的量濃度為4mol/L;根據(jù)物質的量濃度和質量分數(shù)的換算公式 可知,要計算質量分數(shù)還需要知道溶液的密度。
(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到10%以下安全。發(fā)生器中鼓入空氣的作用應是稀釋ClO2以防止爆炸。
(3)根據(jù)工藝流程圖可知,吸收塔內(nèi)的反應物為ClO2、H2O2和NaOH溶液,生成物有NaClO2,所以一定有ClO2轉化為NaClO2,化合價降低,被還原;則H2O2必定被氧化,有氧氣產(chǎn)生,反應的離子方程式為2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O;H2O2不穩(wěn)定,溫度過高容易分解,吸收塔的溫度不能超過20℃,其目的是防止H2O2分解。結合信息①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,吸收塔的溫度不能超過20℃的原因有利于NaClO2?3H2O的析出。
(4)NaOH過量則溶液呈堿性,測定溶液酸堿性最簡單方法是:連續(xù)測定吸收塔內(nèi)溶液的pH。
(5)根據(jù)題意ClO2轉化為NaClO2的還原劑為H2O2,Na2O2溶于水相當于H2O2,而Na2S、FeCl2還原性較強,選a。
(6)從溶液中得到含結晶水的晶體采取蒸發(fā)、濃縮、冷卻結晶方法,通過過濾得到粗晶體.所以操作順序為bed;得到的粗晶體經(jīng)過重結晶可得到純度更高的晶體。
考點:本題以亞氯酸鈉制備的化學工藝流程為載體,考查學生閱讀題目獲取信息的能力、物質的量濃度計算、氧化還原反應相關知識和化學基本實驗操作。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

工業(yè)上常用含少量SiO2、Al2O3的鉻鐵礦(FeOCr2O3)冶煉鉻,簡要流程如下:

(1)完成下列化學方程式(在橫線填寫物質的化學式及系數(shù)):
2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+______________。
(2)操作①包括過濾與洗滌,在實驗室中進行洗滌沉淀的操作__________________________________。操作②可選用的裝置(部分夾持裝置略去)是________(填序號)

(3)寫出能夠完成操作③的相關反應的化學方程式:_____________________。
(4)化學需氧量(COD)可度量水遭受有機物污染的程度。在強酸并加熱的條件下,用K2Cr2O7做強氧化劑處理水樣,并測定消耗的K2Cr2O7的量,然后換算成相當于O2的含量稱為化學需氧量(以mg/L計)。化學興趣小組測定某水樣的化學需氧量(COD)過程如下:
I.取amL水樣置于錐形瓶,加入10.00mL 0.2500 mol/L的K2Cr2O7溶液;
II.……。
III.加指示劑,用c mol的硫酸亞鐵銨[ (NH42Fe(SO4]滴定,終點時消耗b mL(此步驟的目的是用Fe2把多余的Cr2O72轉化為)Cr3
①I中量取K2Cr2O7溶液的儀器是_____________;
②計算該水樣的化學需氧量時需用到下列關系:要除去1molCr2O72 需消耗___molFe2,1molCr2O72相當于_______ molO2。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

海水綜合利用的工藝流程圖如下:

(l)電解NaCl溶液,在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H2            、          或H2、               。
(2)步驟I中已獲得Br2,步驟II中又將Br2還原為Br-,其目的是             。
(3)步驟II用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達95%,有關反應的離子方程式為            ,反應可知,除環(huán)境保護外,在工業(yè)生產(chǎn)中應解決的主要問題是                         。
(4)分離出粗鹽后的海水中蘊含著豐富的鎂資源,經(jīng)轉化后可獲得MgCl2粗產(chǎn)品。從海水中提取鎂的步驟為:
a.將海邊大量存在的貝殼鍛燒成石灰,并將石灰制成石灰乳;
b.將石灰乳加人海水沉淀池中經(jīng)過濾得到Mg(OH)2沉淀;
c.在Mg(OH)2沉淀中加人鹽酸得到MgCl2溶液,再經(jīng)蒸發(fā)結品得到MgCl2· 6H2O;
d.將MgCl2·6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2.電解熔融的氯化鎂可得到Mg。
①步驟d中的“一定條件”指的是                      ,目的是               ;
②有同學認為:步驟b后可加熱Mg(OH)2得到MgO,再電解熔融的MgO制金屬鎂,這樣可簡化生產(chǎn)步驟,體現(xiàn)簡約性原則:你是否同意該同學的想法并說明理由:                    。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

下列各組物質的分離或提純,應選用下述方法的哪一種?(填選項字母)

A.分液 B.過濾 C.萃取 D.蒸餾  E.蒸發(fā)結晶  F.高溫分解
①分離CCl4和H2O:            ;
②除去澄清石灰水中懸浮的CaCO3            
③除去CaO固體中少量的CaCO3固體:            ;
④從碘水中提取碘:            ; 
⑤分離CCl4(沸點為76.75℃)和甲苯(沸點為110.6℃)的液體混合物:            

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

下圖所示是分離混合物時常用的儀器,回答下列問題:

(1)寫出儀器C、E的名稱                 、                
(2)分離以下混合物應該主要選用上述什么儀器?(填字母符號)
①NaCl固體和泥沙:                  ②花生油和水:             
(3)下列關于儀器的使用說法正確的是                              
A.A儀器可以用酒精燈直接加熱
B.B儀器可以用于向酒精燈中添加酒精ks5u
C.C儀器在放出液體時應打開上邊的瓶塞
D.在實驗室應用D儀器進行實驗時要不斷用玻璃棒攪拌
E.制蒸餾水時E儀器中水的流向是上進下出
(4)若向C裝置中加入碘水和足量CCl4,充分振蕩后靜置,會觀察到什么現(xiàn)象?
                                                                               
(5)碘單質和溴單質有相類似的性質,都可以用有機溶劑萃取水溶液中的單質,若利用C儀器提取溴水中的溴單質,下列有機溶劑中不能選用的是:           
A.汽油          B.CCl4           C.酒精          D.醋酸

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

下圖是中學化學中常用于混合物的分離和提純的裝置,請根據(jù)裝置回答問題:

(1)從氯化鉀溶液中得到氯化鉀固體,選擇裝置       (填代表裝置圖的字母,下同);除去自來水中的Cl等雜質,選擇裝置        。
(2)從碘水中分離出I2,選擇裝置        ,該分離方法的名稱為             。
(3)裝置A中①的名稱是       ,進水的方向是從     口進水。裝置B在分液時為使液體順利下滴,應進行的具體操作是                                        。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

鐵酸鋅(ZnFe2O4)是對可見光敏感的半導體催化劑,其實驗室制備原理為:
Zn2++2Fe2++3C2O42+6H2O ZnFe2(C2O4)3·6H2O↓……………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O  ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O ……………(b)
(1)上述制備原理中屬于氧化還原反應的是         (選填:“a”或“b”)。
(2)制備ZnFe2(C2O4)3·6H2O時,可選用的藥品有:
Ⅰ、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,Ⅱ、ZnSO4·7H2O及Ⅲ、(NH4)2C2O4·7H2O。
①稱量藥品時,必須嚴格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)=   。
②選用的加料方式是           (填字母)。
a.按一定計量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同時加入反應器并加水攪拌,然后升溫至75℃。
b.按一定計量比,Ⅰ、Ⅲ同時加入反應器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,然后升溫到75℃。
c.按一定計量比,將Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成配制溶液乙,甲、乙同時加熱到75℃,然后將乙溶液緩慢加入甲溶液中,并持續(xù)攪拌。
(3)從溶液中分離出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需過濾、洗滌。已洗滌完全的依據(jù)是         。
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O熱分解需用酒精噴燈,還用到的硅酸鹽質儀器有                  。
(5)某化學課外小組擬用廢舊干電池鋅皮(含雜質鐵),結合下圖信息利用實驗可提供的試劑制取純凈的ZnSO4溶液。

實驗中可選用的試劑如下:
(a)30%H2O2;(b)新制氯水;
(c)1.0 mol·L1NaOH溶液;
(d)3mol·L-1稀硫酸;
(e)純ZnO粉末;
(f)純鋅粉。
實驗步驟依次為:①將鋅片完全溶于稍過量的3mol·L-1稀硫酸,加入     (選填字母,下同);②加入    ;③加熱到60℃左右并不斷攪拌;
④過濾得ZnSO4溶液。其中步驟③加熱的主要目的有       。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

除去下列物質中所含少量雜質,填寫所選用的試劑和分離方法

 
混合物
(括號內(nèi)為少量雜質)
試劑
(足量)
分離方法
A
苯(苯酚)
 
 
B
乙烯(SO2
 
 
C
乙酸乙酯(乙酸)
 
 
D
乙醇(水)
 
 
 

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

霧霾嚴重影響人們的生活與健康。某地區(qū)的霧霾中可能含有如下可溶性無機離子:Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42、NO3、Cl 。某同學收集了該地區(qū)的霧霾,經(jīng)必要的預處理后試樣溶液,設計并完成了如下的實驗:

已知:3NO3+ 8Al + 5OH + 2H2O3NH3 + 8AlO2
根據(jù)以上的實驗操作與現(xiàn)象,該同學得出的結論不正確的是
試樣中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42和NO3
試樣中一定不含Al3+
試樣中可能存在Na+、Cl
該霧霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4

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