Question

【題目】NaClO2的漂白能力是漂白粉的45倍，NaClO2廣泛用于造紙工業(yè)、污水處理等。工業(yè)上生產(chǎn)NaClO2的工藝流程如下：

(1)吸收器中反應(yīng)的離子方程式為________，吸收器中的反應(yīng)溫度不能過高，可能的原因_______。

(2)反應(yīng)結(jié)束后，向ClO2發(fā)生器中通入一定量空氣的目的：________。

(3) ClO2發(fā)生器中的反應(yīng)為2NaClO3+SO2+H2SO4═2ClO2+2NaHSO4，實際工業(yè)生產(chǎn)中可用硫磺、濃硫酸代替反應(yīng)原料中的SO2，其原因是______(用化學(xué)方程式表示)。

(4)某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置制備SO2并探究SO2與Na2O2的反應(yīng)：

①為除去過量的SO2，C中盛放的試劑為______________。

②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復(fù)燃，B中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

③有同學(xué)認(rèn)為B中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)可能還有NaSO4生成。為檢驗是否有 Na2SO4生成，他們設(shè)計了如下方案：

同學(xué)們經(jīng)過討論，認(rèn)為上述方案不合理，其理由是：a____________；b_______________。

Answer 1

【答案】ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O 防止H2O2分解 驅(qū)趕出ClO2，確保其被充分吸收 S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O NaOH溶液(或KMnO4溶液) 2H2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇 如果反應(yīng)后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后能將亞硫酸根氧化成硫酸根

【解析】

(1)吸收器中雙氧水與ClO2在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO2，根據(jù)電荷守恒和元素守恒可寫出離子方程式，升高溫度H2O2分解速率加快，據(jù)此分析解答；

(2)反應(yīng)結(jié)束后，發(fā)生器中仍有少量ClO2，用空氣可以將其排出，確保其被充分吸收；

(3)硫磺、濃硫酸可以反應(yīng)生成二氧化硫；

(4)①二氧化硫是酸性氧化物，具有較強的還原性，據(jù)此選擇試劑；②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復(fù)燃，說明有氧氣產(chǎn)生，據(jù)此分析判斷；③根據(jù)硝酸、Na2O2氧化性均很強，均能將SO32-氧化成SO42-分析判斷。

(1)吸收器中雙氧水與ClO2在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaClO2，反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；為了防止H2O2分解，反應(yīng)溫度不能過高，故答案為：2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；防止H2O2分解；

(2)反應(yīng)結(jié)束后，發(fā)生器中仍有少量ClO2，用空氣可以將其排出，確保其被充分吸收，故答案為：驅(qū)趕出ClO2，確保其被充分吸收；

(3)ClO2發(fā)生器中的反應(yīng)為氯酸鈉與二氧化硫在濃硫酸作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而硫磺、濃硫酸也可以生成二氧化硫，反應(yīng)的方程式為S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O，所以可用硫磺、濃硫酸代替原料中的SO2，故答案為：S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O；

(4)①二氧化硫是酸性氧化物，具有較強的還原性，能與氫氧化鈉溶液或高錳酸鉀溶液反應(yīng)，所以C中盛放的試劑可以為NaOH溶液或KMnO4溶液，故答案為：NaOH溶液(或KMnO4溶液)；

②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復(fù)燃，說明有氧氣產(chǎn)生，所以B中發(fā)生的反應(yīng)可能為二氧化硫與過氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和氧氣，反應(yīng)的方程式為2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，故答案為：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2；

③反應(yīng)后的固體溶解于水白色沉淀仍有部分白色沉淀不溶解，不能證明有Na2SO4生成，因為：a.稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇；b.如果反應(yīng)后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后能將亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子，因此方案不合理，故答案為：稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇；如果反應(yīng)后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后能將亞硫酸根氧化成硫酸根。