Question

亚氯酸钠(NaClO₂)是一种高效的漂白剂和水处理剂。以氯酸钠为原料制备亚氯酸钠的装置如下图所示(夹持装置省略)。

已知：

①纯ClO₂易分解爆炸，空气中ClO₂的体积分数在10％以下比较安全。

②NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO₂·3H₂O；高于38℃时析出NaClO₂；高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。

(1)检查A装置气密性的方法是____________________________________。该装置中产生ClO₂的化学方程式为_________________________________________。

(2)实验过程中需要持续通入空气，目的是_________________________________。

(3)NaClO₂在碱性溶液中才能稳定存在，下列可用于检测三颈瓶中溶液酸碱性的是________(填代号)。

a．石蕊    b．酚酞    c．pH试纸    d．pH计

(4)B装置中发生反应的离子方程式为______________________________________；使用冰水浴的原因是_________________________________；反应结束后，从溶液中得到NaClO₂固体的实验操作是____________________________________________________。

(5)NaClO₂是一种高效水处理剂，在一定条件下可以将CN^-氧化成两种无毒无害的气体。现用NaClO₂处理10m³含CN^-a mg·L^-1的工业污水，理论上至少需要NaClO₂的质量是___________g。

Answer

关闭K1、K2，向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗活塞，开始有少量水滴下，一段时间后，水不能滴下，说明装置A气密性良好 2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O 稀释ClO2，使生成的ClO2全部进入三颈瓶中 d 2ClO2+2OH-+H2O2=2 ClO2-+2H2O+O2 防止NaClO2分解 在38℃-60℃下，减压蒸发结晶过滤、洗涤、干燥 43.5a

【解析】试题分析：(1)根据压强原理，通过关闭K1、K2，向分液漏斗中注入水的方法检验装置A的气密性；根据得失电子守恒配平NaClO3、Na2SO3、H2SO4生成ClO2的方程式；(2)根据纯空气中ClO2的体积分数在10％以下比较安全分析；(3)根据亚氯酸钠(NaClO2)是漂白剂分析；(4)B装置中 ClO2、NaOH、H2O2反应生成NaClO2、O2；高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl；NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O；高于38℃时析出NaClO2，要得到NaClO2需要控制温度蒸发结晶。(5)NaClO2在一定条件下可以将CN-氧化成二氧化碳和氮气，根据电子守恒，NaClO2与CN-的关系式是 ；

解析：(1). 关闭K1、K2，向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗活塞，开始有少量水滴下，一段时间后，水不能滴下，说明装置A气密性良好；根据得失电子守恒，NaClO3、Na2SO3、H2SO4生成ClO2的方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；(3). 实验过程中需要持续通入空气的目的是稀释ClO2，使生成的ClO2全部进入三颈瓶中；(3亚氯酸钠(NaClO2)是漂白剂，能使石蕊、酚酞、pH试纸褪色，所以检测三颈瓶中溶液酸碱性用PH计，选d。(4) B装置中ClO2、NaOH、H2O2反应生成NaClO2、O2的离子方程式是2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2；高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以装置B使用冰水浴；NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O；高于38℃时析出NaClO2，要得到NaClO2需要在38℃-60℃下，减压蒸发结晶过滤、洗涤、干燥；(5)设理论上至少需要NaClO2的质量是xg；

452.5g 104g

Xg ag·L-1

X= 43.5a。