問題詳情:
NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,已知:NaClO2飽和溶液在溫度低於38℃時析出晶體NaClO2·3H2O,溫度高於38℃時析出晶體NaClO2,溫度高於60℃時NaClO2分解生成NaClO3和NaCl,其一種生產工藝如下。
請回答下列問題:
(1)NaClO2中Cl元素的化合價爲____________。
(2)反應I:
①SO2做___________(填“氧化劑”或“還原劑”)。
②寫出反應I的化學方程式:__________________________。
(3)電解II:
①所用食鹽水由粗鹽水精製而成,精製時,爲除去粗鹽水中的Mg2+和Ca2+,需要加入的試劑分別爲_______、______。
②電解過程中被氧化的物質是________。
③可用NaOH溶液吸收電解產生的Cl2,反應的離子方程式是______________。
(4)*作III:
濾液獲利NaClO2的*作步驟:①加熱蒸發;②趁熱過濾;③洗滌;④乾燥,得到成品。趁熱過濾應控制的溫度範圍是___________。
【回答】
+3 還原劑 2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 *氧化*溶液 碳**溶液 NaCl或Cl- Cl2+2OH- =Cl-+ClO-+H2O 38℃-60℃
【解析】
由化學工藝流程可知,在H2SO4*化條件下,NaClO3和SO2發生氧化還原反應生成ClO2和爲NaHSO4,反應中NaClO3是氧化劑,SO2是還原劑;電解裝置中,ClO2在*極得電子發生還原反應生成ClO2-,Cl-在陽極失電子發生氧化反應生成Cl2; NaClO2溶液經蒸發結晶、趁熱過濾、洗滌、乾燥得到產品。
【詳解】
(1)NaClO2中Na是+1價,O是-2價,則根據化合物中正負價代數和爲0可知Cl的化合價是+3價,故*爲:+3;
(2)在H2SO4*化條件下,NaClO3和SO2發生氧化還原反應生成ClO2和爲NaHSO4,反應中NaClO3是氧化劑,SO2是還原劑,反應的化學方程式爲2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4,故*爲:還原劑;2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;
(3)①依據離子的*質,除去粗鹽水中的Mg2+和Ca2+應選用過量的碳**溶液除去鈣離子,選用*氧化*溶液除去鎂離子,故*爲:*氧化*溶液;碳**溶液;
②電解裝置中,ClO2在*極得電子發生還原反應生成ClO2-,Cl-在陽極失電子發生氧化反應生成Cl2,則電解過程中被氧化的物質是*化*,故*爲:NaCl或Cl-;
③*氣與*氧化*溶液反應生成*化*、次***和水,反應的離子方程式爲Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故*爲:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(4)由題給資訊可知,NaClO2飽和溶液在溫度低於38℃時析出晶體NaClO2·3H2O,溫度高於38℃時析出晶體NaClO2,溫度高於60℃時NaClO2分解生成***和*化*,因此趁熱過濾應控制的溫度範圍是38℃~60℃,故*爲:38℃~60℃。
【點睛】
本題考查化學工藝流程,側重於分析能力和實驗能力的考查,把握製備流程及發生的反應,注意題幹中已知資訊的提取和靈活應用爲解答的關鍵。
知識點:二氧化硫
題型:未分類