Question

【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和水處理劑。以氯酸鈉為原料制備亞氯酸鈉的裝置如下圖所示(夾持裝置省略)。

已知：

①純ClO2易分解爆炸，空氣中ClO2的體積分數在10％以下比較安全。

②NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體NaClO2·3H2O；高于38℃時析出NaClO2；高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

(1)檢查A裝置氣密性的方法是____________________________________。該裝置中產生ClO2的化學方程式為_________________________________________。

(2)實驗過程中需要持續通入空氣，目的是_________________________________。

(3)NaClO2在堿性溶液中才能穩定存在，下列可用于檢測三頸瓶中溶液酸堿性的是________(填代號)。

a．石蕊 b．酚酞 c．pH試紙 d．pH計

(4)B裝置中發生反應的離子方程式為______________________________________；使用冰水浴的原因是_________________________________；反應結束后，從溶液中得到NaClO2固體的實驗操作是____________________________________________________。

(5)NaClO2是一種高效水處理劑，在一定條件下可以將CN-氧化成兩種無毒無害的氣體。現用NaClO2處理10m3含CN-a mg·L-1的工業污水，理論上至少需要NaClO2的質量是___________g。

Answer 1

【答案】 關閉K1、K2，向分液漏斗中注入水，打開分液漏斗活塞，開始有少量水滴下，一段時間后，水不能滴下，說明裝置A氣密性良好 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O 稀釋ClO2，使生成的ClO2全部進入三頸瓶中 d 2ClO2+2OH-+H2O2=2 ClO2-+2H2O+O2 防止NaClO2分解 在38℃-60℃下，減壓蒸發結晶過濾、洗滌、干燥 43.5a

【解析】試題分析：(1)根據壓強原理，通過關閉K1、K2，向分液漏斗中注入水的方法檢驗裝置A的氣密性；根據得失電子守恒配平NaClO3、Na2SO3、H2SO4生成ClO2的方程式；(2)根據純空氣中ClO2的體積分數在10％以下比較安全分析；(3)根據亞氯酸鈉(NaClO2)是漂白劑分析；(4)B裝置中 ClO2、NaOH、H2O2反應生成NaClO2、O2；高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl；NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體NaClO2·3H2O；高于38℃時析出NaClO2，要得到NaClO2需要控制溫度蒸發結晶。(5)NaClO2在一定條件下可以將CN-氧化成二氧化碳和氮氣，根據電子守恒，NaClO2與CN-的關系式是 ；

解析：(1). 關閉K1、K2，向分液漏斗中注入水，打開分液漏斗活塞，開始有少量水滴下，一段時間后，水不能滴下，說明裝置A氣密性良好；根據得失電子守恒，NaClO3、Na2SO3、H2SO4生成ClO2的方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；(3). 實驗過程中需要持續通入空氣的目的是稀釋ClO2，使生成的ClO2全部進入三頸瓶中；(3亞氯酸鈉(NaClO2)是漂白劑，能使石蕊、酚酞、pH試紙褪色，所以檢測三頸瓶中溶液酸堿性用PH計，選d。(4) B裝置中ClO2、NaOH、H2O2反應生成NaClO2、O2的離子方程式是2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2；高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以裝置B使用冰水浴；NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體NaClO2·3H2O；高于38℃時析出NaClO2，要得到NaClO2需要在38℃-60℃下，減壓蒸發結晶過濾、洗滌、干燥；(5)設理論上至少需要NaClO2的質量是xg；

452.5g 104g

Xg ag·L-1

X= 43.5a。