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亚***(NaClO2)是一种高效氧化、杀菌及漂白剂,其生产工艺如下:(1)NaClO2中*元素的化合价是

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问题详情:

亚***(NaClO2)是一种高效氧化、杀菌及漂白剂,其生产工艺如下:

亚***(NaClO2)是一种高效氧化、杀菌及漂白剂,其生产工艺如下:(1)NaClO2中*元素的化合价是

(1)NaClO2中*元素的化合价是_________。从氧化还原角度推测NaClO2可能具有的化学*质是_________。

(2)过程I常伴有少量Cl2生成。

① Cl2的存在会造成产品中含有NaCl,请结合离子方程式解释其原因_________。

② 结合下面信息,请设计实验方案除去ClO2中的Cl2 ________。

ClO2

Cl2

在水中的溶解*

易溶

在CCl4中的溶解*

难溶

(3)过程II中H2O2的作用是________(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(4)理论上每生成1 mol NaClO2,消耗SO2的体积是________L(标准状况下)。

(5)已知:

i. 压强越大,物质的沸点越高。

ii. NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2∙3H2O

38~60℃时析出NaClO2晶体

高于60℃时分解成NaClO3和NaCl

① 过程III采用“减压蒸发”*作的原因是_____。

② 请将过程III的*作补充完整_______。

【回答】

+3    既具有氧化*又具有还原*    Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O    将混有少量Cl2的ClO2缓慢通过盛有CCl4的洗气瓶    还原剂    11.2    通过减压降低水的沸点,在较低温度将NaClO2溶液浓缩至饱和,避免其分解    控制温度在38oC~60oC条件下结晶、过滤   

【解析】

由流程图可知,SO2与***在**条件下发生氧化还原反应生成ClO2,反应的离子方程式为2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-;ClO2与过氧化*在碱*条件下发生氧化还原反应反应生成NaClO2,反应的离子方程式为H2O2+2ClO2+2OH—=2ClO2—+2H2O+O2;由题给信息可知,高于60℃时分解成NaClO3和NaCl,则得到粗产品时,应采用减压蒸发,在较低温度将NaClO2溶液浓缩至饱和,避免NaClO2分解,结晶时应控制温度在38oC~60oC条件下结晶、过滤,防止温度低于38℃析出NaClO2∙3H2O。

【详解】

(1)NaClO2中*元素化合价为+1价,氧元素化合价为—2价,由化合价代数和为零可知*元素的化合价为+3价;元素化合价为中间价时,既表现氧化*又表现还原*,+3价介于*元素—1价和+7价之间,则NaClO2既具有氧化*又具有还原*,故*为:+3;既具有氧化*又具有还原*;

(2)①SO2与***在**条件下发生氧化还原反应时,还原产物可能为Cl2,反应生成的*气与*氧化*溶液反应生成*化*、次***和水,造成产品中含有NaCl和NaClO,反应的离子方程式为Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O,故*为:Cl2 + 2OH- =Cl- + ClO- + H2O;

② 由题给信息可知,ClO2和Cl2均溶于水,ClO2不溶于四*化碳,Cl2溶于四*化碳,所以除去ClO2中的Cl2的实验方案是将混有少量Cl2的ClO2缓慢通过盛有CCl4的洗气瓶,故*为:将混有少量Cl2的ClO2缓慢通过盛有CCl4的洗气瓶;

(3)过程II中ClO2与过氧化*在碱*条件下发生氧化还原反应反应生成NaClO2,*元素化合价降低,ClO2作氧化剂,双氧水作还原剂,故*为:还原剂;

(4)SO2与***在**条件下发生氧化还原反应生成ClO2,反应的离子方程式为2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-,ClO2与过氧化*在碱*条件下发生氧化还原反应反应生成NaClO2,反应的离子方程式为H2O2+2ClO2+2OH—=2ClO2—+2H2O+O2,由方程式可得2NaClO2—SO2,则每生成1molNaClO2,消耗SO2的物质的量是0.5mol,标况下体积是11.2L,故*为:11.2;

(5)①由题给信息可知,高于60℃时分解成NaClO3和NaCl,则得到粗产品时,应采用减压蒸发,在较低温度将NaClO2溶液浓缩至饱和,避免NaClO2分解,故*为:通过减压降低水的沸点,在较低温度将NaClO2溶液浓缩至饱和,避免其分解;

②减压蒸发后,结晶时应控制温度在38oC~60oC条件下结晶、过滤,防止温度低于38℃析出NaClO2∙3H2O,故*为:控制温度在38oC~60oC条件下结晶、过滤。

【点睛】

本题考查物质的制备实验,注意把握物质的*质和题给信息,明确发生的化学反应是解答关键。

知识点:氧化还原反应

题型:未分类

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