Question

(15 分) 亚氯酸钠（NaClO 2 ）是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯

(15 分) 亚氯酸钠（NaClO 2 ）是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程： 已知：①NaClO 2 的溶解度随着温度升高而增大，适当条件下可结晶析出。②ClO 2 气体只能保持在稀释状态下以防止爆炸性分解，且需现合成现用。③ClO 2 气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。（1）在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后，生成氢气和NaClO 3 ，请写出阳极的电极反应方程式： 。（2）反应生成ClO 2 气体需要X酸酸化的原因为： 。X酸为 。（3）吸收塔内的温度不能过高的原因为： （4）吸收塔内ClO 2 随着还原剂的不同和溶液酸碱性的变化可被还原为ClO 2 — 或Cl — 。ClO 2 被S 2— 还原为ClO 2 — 、Cl — 的转化率与溶液pH的关系如右图所示。 请写出pH≤2时ClO 2 与S 2— 反应的离子方程式： 。（5）第二步向NaClO 3 溶液中通SO 2 的同时通入空气的原因为： 。（6）从滤液中得到NaClO 2 ·3H 2 O粗晶体的操作步骤为 、 、 。

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Answer 1

(15 分) (1) Cl — +6e — +6OH — ==ClO 3 — +3H 2 O（2分） (2) ClO 2 只能在酸性环境中存在。（2分）   硫酸。（2分） (3)防止H 2 O 2 分解（2分） (4) 2ClO 2 +5S 2— + 8H + ==2Cl — +5S↓+4H 2 O （2分） (5)稀释ClO 2 气体，防止爆炸。（2分） (6)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。（3分）

试题分析：（1）阳极上物质得到电子，故电极方程式为Cl — +6e — +6OH — ==ClO 3 — +3H 2 O。 （2）ClO 2 气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在，即ClO 2 气体只能在酸性环境中存在，酸为硫酸。 （3）温度不能过高的原因为防止H 2 O 2 分解。 （4）根据图中所示，pH≤2时，ClO 2 转化为Cl — ，故离子方程式为2ClO 2 +5S 2— + 8H + ==2Cl — +5S↓+4H 2 O。 （5）ClO 2 气体只能保持在稀释状态下以防止爆炸性分解，故通SO 2 的同时通入空气的原因为稀释ClO 2 气体，防止爆炸。 （6）晶体的析出一般步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。注意条件的控制。 点评：本题是有关实验方案的设计和评价的考查，要求学生熟悉所实验的内容及原理，能够考查同学们进行分析问题、解决问题的能力。