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
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:
(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 | 溶 |
在CCl4中的溶解* | 难溶 | 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