Question

【題目】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，同時也是對煙氣進行脫硫、脫硝的吸收劑。其一種生產(chǎn)工藝如下：

已知：

純ClO2易分解爆炸，空氣中 ClO2的體積分數(shù)在 10%以下比較安全；

NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在，在酸性溶液中迅速分解；

NaClO2飽和溶液在溫度低于 38℃時析出 NaClO23H2O，等于或高于38℃時析出 NaClO2，高于 60℃時分解成 NaClO3和 NaCl。回答下列問題：

(1)寫出“反應”步驟中生成 ClO2的化學方程式_________。

(2)從濾液中得到的 NaClO23H2O 晶體的方法是_________。

(3)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量 ClO2 。在尾氣吸收過程中，可代替 H2O2的試劑是_________(填序號)。

A．Na2O2 B．Na2S C．FeCl2 D．KMnO4

(4)國家標準規(guī)定產(chǎn)品中優(yōu)級純試劑純度≥99.8%，分析純試劑純度≥99.7%，化學純試劑純度≥99.5%。為了確定某批次 NaClO2產(chǎn)品的等級，研究小組設計測定方案如下：取 10.00g 樣品，用適量蒸餾水溶解后，加入略過量的 KI 溶液；充分反應后，將反應液定容至 200mL， 取出 20.00mL 于錐形瓶；向錐形瓶中滴加兩滴淀粉溶液，用 2.00molL﹣1的 Na2S2O3溶液與之反應，消耗Na2S2O3溶液 22.00mL。該樣品可達試劑純度 ________________。(寫出計算過程) 已知： ClO2﹣+4I﹣+4H+═2H2O+2I2+Cl﹣ ， I2+2S2O32﹣═2I﹣

Answer 1

【答案】H2SO4+SO2+2NaClO3=2ClO2+2NaHSO4 降低溫度至 38℃下結晶，過濾 A 99.55%

【解析】

由制備流程可知，NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，回收產(chǎn)物為NaHSO4，說明生成硫酸氫鈉；在電解裝置中陰極ClO2得電子生成ClO2-，陽極Cl-失電子生成Cl2，最后NaClO2溶液結晶、干燥得到產(chǎn)品，以此來解答。

(1)由制備流程可知，NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，回收產(chǎn)物為NaHSO4，說明生成硫酸氫鈉，根據(jù)電子守恒可知，此反應的化學方程式為2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2；(2)根據(jù)題目信息：在溫度低于 38℃時析出 NaClO23H2O，所以降低溫度至 38℃下結晶，過濾從濾液中可以得到的 NaClO23H2O；(3)根據(jù)流程圖，在尾氣吸收過程中，ClO2、H2O2、NaOH反應生成NaClO2，氯元素化合價降低，所ClO2發(fā)生還原反應，H2O2的作用是還原劑，能作還原劑又不引入新的雜質(zhì)，所以可代替H2O2的試劑是Na2O2，故選A；(4)根據(jù)ClO2﹣+4I﹣+4H+═2H2O+2I2+Cl﹣ ， I2+2S2O32﹣═2I﹣，可得關系式 ，設20.00mL溶液中含NaClO2的質(zhì)量是xg ；

90.5g 4mol

xg 2molL﹣10.022L

x=0.9955g

試劑純度99.55%。