Question

【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的消毒劑，主要用于水、砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是制取亞氯酸鈉的工藝流程：

已知：①NaClO2的溶解度隨著溫度升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出。

②ClO2氣體在中性和堿性溶液中不能穩(wěn)定存在。

回答下列問題：

（1）用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)。除雜操作時(shí)，往粗鹽水中先加入過量的_________（填化學(xué)式），至沉淀不再產(chǎn)生后。再加入過里的Na2CO3和NaOH，充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。在無隔膜電解槽中用惰性電極電解一段時(shí)間生成NaClO3,陽(yáng)極反應(yīng)式為_______

（2）X酸是_________。寫出二氧化氯發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式_______，吸收塔內(nèi)的溫度不宜過高的原因?yàn)?/span>________

（3）亞氯酸鈉在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用，但ClO2有毒，經(jīng)測(cè)定，25℃時(shí)各組分含量隨pH變化情況如圖所示（Cl-沒有畫出）。則下列分析正確的是（_____）

A．亞氯酸鈉在堿性條件下較穩(wěn)定

B．25℃時(shí)，HClO2的濃度隨PH增大而增大

C．PH=6時(shí)，溶液中含氯微粒的濃度大小為：c(HClO2)>c(ClO2-)>c(ClO2)>c(Cl-)

D. 25℃時(shí)，該溶液在pH=4時(shí)比pH=2時(shí)更適合漂白

(4)aKg 30%的雙氧水理論上可最多制得___Kg NaClO2·3H2O

Answer 1

【答案】 BaCl2 Cl-+6OH--6e-=ClO3-+3H2O 硫酸 2NaClO3+SO2=Na2SO4+2ClO2 防止H2O2分解 AD 2.55a

【解析】(1)加入過量的Na2CO3和NaOH，可分別除去Ca2+、Mg2+，在除雜的過程中每步加入的試劑必須是過量的，使離子除盡；過量的離子在下一步中必須出去，故先加入BaCl2，除去硫酸根，過量的鋇離子，加入Na2CO3除去；電解池中陽(yáng)極失去電子，所以溶液中的氯離子在陽(yáng)極失去電子，因此反應(yīng)的電極反應(yīng)式是Cl--6e-+6OH-=ClO3-+3H2O；

(2)由于ClO2氣體在中性和堿性溶液中不能穩(wěn)定存在，所以只能在酸性環(huán)境中存在，由于在酸性條件下，氯酸鈉容易和鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以X應(yīng)該是硫酸；發(fā)生器中NaClO3和SO2生成ClO2和Na2SO4，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+SO2=Na2SO4+2ClO2 ，H2O2不穩(wěn)定，溫度過高，H2O2容易分解，吸收塔的溫度不能過高，其目的是防止H2O2分解；

(3)A．由圖可以得出：堿性條件下ClO2-濃度高，即在堿性條件下亞氯酸鈉較穩(wěn)定，故A正確；B．由圖示可知25℃時(shí)，當(dāng)溶液pH=3后，HClO2的濃度隨PH增大而減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖知，pH=6時(shí)，存在c(HClO2)=c( ClO2-)，故C錯(cuò)誤；D. HClO2是漂白織物的有效成分，ClO2是有毒氣體，要使漂白劑的漂白性強(qiáng)，即HClO2的含量高，又要使ClO2濃度較小，根據(jù)圖象知，pH過小，ClO2含量較大，pH過大，HClO2的含量較低，當(dāng)溶液的pH為4.0～4.5時(shí)二者兼顧，即為使用該漂白劑的最佳pH，應(yīng)該是4-5，故D正確；答案為AD。

(4)設(shè)理論生成NaClO23H2O的質(zhì)量為m，則
H2O2～2ClO2-～2NaClO23H2O
34289
akg×30% m
m==2.55akg。