問題詳情:
亞***(NaClO2)是一種高效氧化、殺菌及漂白劑,其生產工藝如下:
(1)NaClO2中*元素的化合價是_________。從氧化還原角度推測NaClO2可能具有的化學*質是_________。
(2)過程I常伴有少量Cl2生成。
① Cl2的存在會造成產品中含有NaCl,請結合離子方程式解釋其原因_________。
② 結合下面資訊,請設計實驗方案除去ClO2中的Cl2 ________。
ClO2 | Cl2 | |
在水中的溶解* | 易溶 | 溶 |
在CCl4中的溶解* | 難溶 | 溶 |
(3)過程II中H2O2的作用是________(填“氧化劑”或“還原劑”)。
(4)理論上每生成1 mol NaClO2,消耗SO2的體積是________L(標準狀況下)。
(5)已知:
i. 壓強越大,物質的沸點越高。
ii. NaClO2飽和溶液在溫度低於38℃時析出NaClO2∙3H2O
38~60℃時析出NaClO2晶體
高於60℃時分解成NaClO3和NaCl
① 過程III採用“減壓蒸發”*作的原因是_____。
② 請將過程III的*作補充完整_______。
【回答】
+3 既具有氧化*又具有還原* Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O 將混有少量Cl2的ClO2緩慢透過盛有CCl4的洗氣瓶 還原劑 11.2 透過減壓降低水的沸點,在較低溫度將NaClO2溶液濃縮至飽和,避免其分解 控制溫度在38oC~60oC條件下結晶、過濾
【解析】
由流程圖可知,SO2與***在**條件下發生氧化還原反應生成ClO2,反應的離子方程式爲2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-;ClO2與過氧化*在鹼*條件下發生氧化還原反應反應生成NaClO2,反應的離子方程式爲H2O2+2ClO2+2OH—=2ClO2—+2H2O+O2;由題給資訊可知,高於60℃時分解成NaClO3和NaCl,則得到粗產品時,應採用減壓蒸發,在較低溫度將NaClO2溶液濃縮至飽和,避免NaClO2分解,結晶時應控制溫度在38oC~60oC條件下結晶、過濾,防止溫度低於38℃析出NaClO2∙3H2O。
【詳解】
(1)NaClO2中*元素化合價爲+1價,氧元素化合價爲—2價,由化合價代數和爲零可知*元素的化合價爲+3價;元素化合價爲中間價時,既表現氧化*又表現還原*,+3價介於*元素—1價和+7價之間,則NaClO2既具有氧化*又具有還原*,故*爲:+3;既具有氧化*又具有還原*;
(2)①SO2與***在**條件下發生氧化還原反應時,還原產物可能爲Cl2,反應生成的*氣與*氧化*溶液反應生成*化*、次***和水,造成產品中含有NaCl和NaClO,反應的離子方程式爲Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O,故*爲:Cl2 + 2OH- =Cl- + ClO- + H2O;
② 由題給資訊可知,ClO2和Cl2均溶於水,ClO2不溶於四*化碳,Cl2溶於四*化碳,所以除去ClO2中的Cl2的實驗方案是將混有少量Cl2的ClO2緩慢透過盛有CCl4的洗氣瓶,故*爲:將混有少量Cl2的ClO2緩慢透過盛有CCl4的洗氣瓶;
(3)過程II中ClO2與過氧化*在鹼*條件下發生氧化還原反應反應生成NaClO2,*元素化合價降低,ClO2作氧化劑,雙氧水作還原劑,故*爲:還原劑;
(4)SO2與***在**條件下發生氧化還原反應生成ClO2,反應的離子方程式爲2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-,ClO2與過氧化*在鹼*條件下發生氧化還原反應反應生成NaClO2,反應的離子方程式爲H2O2+2ClO2+2OH—=2ClO2—+2H2O+O2,由方程式可得2NaClO2—SO2,則每生成1molNaClO2,消耗SO2的物質的量是0.5mol,標況下體積是11.2L,故*爲:11.2;
(5)①由題給資訊可知,高於60℃時分解成NaClO3和NaCl,則得到粗產品時,應採用減壓蒸發,在較低溫度將NaClO2溶液濃縮至飽和,避免NaClO2分解,故*爲:透過減壓降低水的沸點,在較低溫度將NaClO2溶液濃縮至飽和,避免其分解;
②減壓蒸發後,結晶時應控制溫度在38oC~60oC條件下結晶、過濾,防止溫度低於38℃析出NaClO2∙3H2O,故*爲:控制溫度在38oC~60oC條件下結晶、過濾。
【點睛】
本題考查物質的製備實驗,注意把握物質的*質和題給資訊,明確發生的化學反應是解答關鍵。
知識點:氧化還原反應
題型:未分類