Question

【題目】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NaClO23H2O

②純ClO2常溫下為氣體，易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全

（1）10%的NaOH溶液的密度為1.2g/cm3其物質的量濃度為__________________________。

（2）在ClO2發生器中當1gSO2完全轉化時，放出akJ熱量，寫出該熱化學反應方程式___________________ ，鼓入Ar的作用是 。

（3）寫出吸收塔內發生的化學反應方程式 _______________________________。吸收塔的溫度不能超過40℃，其目的是________________________________。

（4）從濾液中得到的NaClO23H2O粗晶體中往往含有雜質，要得到更純的NaClO23H2O晶體方法是_________________。

（5）工業處理含NaClO2廢水時，先向廢水中加入適量NaOH，用惰性電極電解該廢水，同時制得NaClO3，

寫出ClO2—在陽極放電時的電極反應方程式 。

（6）已知SO2和Ar的混合氣體中，SO2的百分含量為5.6a%，當bL（標況下）該混合氣體參加反應時，理論上需要的17%的H2O2的質量為____________________ g(結果必須化簡)。

Answer 1

【答案】（1）3mol/L

（2）2NaClO3(aq)+SO2(g)=Na2SO4(aq)+2ClO2(g) ΔH= - 64akJ/mol 稀釋ClO2防止分解爆炸

（3）H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O 防止H2O2分解

（4）重結晶

（5）ClO2- - 2e-+2OH-=ClO3-+H2O

（6）0.5ab

【解析】

試題分析：（1）利用公式：c=計算10%的NaOH溶液的密度為1.2g/cm3其物質的量濃度為(1000×1.2g/cm3×10%)÷40g/mol=3mol/L 。

（2）根據題給化學工藝流程知ClO2發生器中，SO2和NaClO3反應生成ClO2和硫酸鈉，當1gSO2完全轉化時，放出akJ熱量，該熱化學反應方程式為2NaClO3(aq)+SO2(g)=Na2SO4(aq)+2ClO2(g) ΔH= - 64akJ/mol ，根據信息②純ClO2常溫下為氣體，易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全知鼓入Ar的作用是稀釋ClO2防止分解爆炸。

（3）根據題給信息知吸收塔內ClO2被還原為NaClO2，則H2O2被氧化生成氧氣，利用化合價升降法配平，發生的化學反應方程式為H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O；過氧化氫受熱易分解，則吸收塔的溫度不能超過40℃，其目的是防止H2O2分解。

（4）從濾液中得到的NaClO23H2O粗晶體中往往含有氫氧化鈉等可溶性雜質，要得到更純的NaClO23H2O晶體方法是重結晶。

（5）根據題意知惰性電極電解該廢水，陽極上ClO2—轉化為ClO3-，氯元素的化合價由+3價升高到+5價，失去兩個電子，溶液呈堿性，利用氫氧根和水配平，電極反應式為ClO2- - 2e-+2OH-=ClO3-+H2O。

（6）根據反應：2NaClO3+SO2=Na2SO4+2ClO2、H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O得關系式為SO2——H2O2，bL（標況下）混合氣體中SO2的物質的量為（5.6a%×bL）÷22.4L/mol=0.0025abmol，則參加的H2O2的物質的量為0.0025abmol，質量為0.0025abmol×34g/mol，理論上需要的17%的H2O2的質量為（0.0025abmol×34g/mol）÷17%=0.5abg。