Question

【題目】NaClO2的漂白能力是漂白粉的45倍，NaClO2廣泛用于造紙工業、污水處理等。工業上生產NaClO2的工藝流程如下：

(1)吸收器中反應的離子方程式為________，吸收器中的反應溫度不能過高，可能的原因_______。

(2)反應結束后，向ClO2發生器中通入一定量空氣的目的：________。

(3) ClO2發生器中的反應為2NaClO3+SO2+H2SO4═2ClO2+2NaHSO4，實際工業生產中可用硫磺、濃硫酸代替反應原料中的SO2，其原因是______(用化學方程式表示)。

(4)某化學興趣小組用如圖所示裝置制備SO2并探究SO2與Na2O2的反應：

①為除去過量的SO2，C中盛放的試劑為______________。

②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復燃，B中硬質玻璃管內發生反應的化學方程式為_______。

③有同學認為B中硬質玻璃管內可能還有NaSO4生成。為檢驗是否有 Na2SO4生成，他們設計了如下方案：

同學們經過討論，認為上述方案不合理，其理由是：a____________；b_______________。

Answer 1

【答案】ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O 防止H2O2分解 驅趕出ClO2，確保其被充分吸收 S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O NaOH溶液(或KMnO4溶液) 2H2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇 如果反應后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后能將亞硫酸根氧化成硫酸根

【解析】

(1)吸收器中雙氧水與ClO2在堿性條件下發生氧化還原反應生成NaClO2，根據電荷守恒和元素守恒可寫出離子方程式，升高溫度H2O2分解速率加快，據此分析解答；

(2)反應結束后，發生器中仍有少量ClO2，用空氣可以將其排出，確保其被充分吸收；

(3)硫磺、濃硫酸可以反應生成二氧化硫；

(4)①二氧化硫是酸性氧化物，具有較強的還原性，據此選擇試劑；②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復燃，說明有氧氣產生，據此分析判斷；③根據硝酸、Na2O2氧化性均很強，均能將SO32-氧化成SO42-分析判斷。

(1)吸收器中雙氧水與ClO2在堿性條件下發生氧化還原反應生成NaClO2，反應的離子方程式為2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；為了防止H2O2分解，反應溫度不能過高，故答案為：2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；防止H2O2分解；

(2)反應結束后，發生器中仍有少量ClO2，用空氣可以將其排出，確保其被充分吸收，故答案為：驅趕出ClO2，確保其被充分吸收；

(3)ClO2發生器中的反應為氯酸鈉與二氧化硫在濃硫酸作用下發生氧化還原反應，而硫磺、濃硫酸也可以生成二氧化硫，反應的方程式為S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O，所以可用硫磺、濃硫酸代替原料中的SO2，故答案為：S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O；

(4)①二氧化硫是酸性氧化物，具有較強的還原性，能與氫氧化鈉溶液或高錳酸鉀溶液反應，所以C中盛放的試劑可以為NaOH溶液或KMnO4溶液，故答案為：NaOH溶液(或KMnO4溶液)；

②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復燃，說明有氧氣產生，所以B中發生的反應可能為二氧化硫與過氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和氧氣，反應的方程式為2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，故答案為：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2；

③反應后的固體溶解于水白色沉淀仍有部分白色沉淀不溶解，不能證明有Na2SO4生成，因為：a.稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇；b.如果反應后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后能將亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子，因此方案不合理，故答案為：稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇；如果反應后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后能將亞硫酸根氧化成硫酸根。