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試題詳情
2020年初，突如其來的新型冠狀肺炎在全世界肆虐，依據研究，含氯消毒劑可以有效滅活新冠病毒，為阻斷疫情做出了巨大貢獻。二氧化氯（ClO2）就是其中一種高效消毒滅菌劑。但其穩定性較差，可轉化為較穩定的NaClO2保存。分別利用吸收法和電解法兩種方法得到NaClO2．其工藝流程示意圖如圖1：亞氯酸鈉（NaClO2）是重要的含氯消毒劑，工業上主要有吸收法和電解法兩種制取方法。生產過程中生成的ClO2氣體很不穩定，濃度高時易爆炸。簡易工藝流程如圖1所示：
已知：1．純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下。
2．長期放置或高于60℃時NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl。
（1）步驟1中，生成ClO2的離子方程式是 2ClO3-+SO2═SO42-+2ClO22ClO3-+SO2═SO42-+2ClO2，通入空氣的作用是 稀釋產生的ClO2，防止其分解爆炸稀釋產生的ClO2，防止其分解爆炸。
（2）方法1中，反應的離子方程式是 2OH-+2ClO2+H2O2═2ClO2-+O2+2H2O2OH-+2ClO2+H2O2═2ClO2-+O2+2H2O，利用方法1 制NaClO2時，溫度不能超過20℃，可能的原因是 H2O2溫度較高時易分解H2O2溫度較高時易分解。
（3）方法2中，NaClO2在 陰極陰極生成（選填“陰極”或“陽極”）。
（4）NaClO2的溶解度曲線如圖2所示，步驟3從NaClO2溶液中獲得NaClO2的操作是 加熱溫度至略低于60℃，濃縮，冷卻至略高于38℃結晶，過濾，洗滌加熱溫度至略低于60℃，濃縮，冷卻至略高于38℃結晶，過濾，洗滌。
（5）為測定制得的晶體中NaClO2的含量，做如下操作：
①稱取a克樣品于燒杯中，加入適量蒸餾水溶解后加過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應。將所得混合液配成100mL待測溶液。
②移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中，用bmol?L-1 Na2S2O3標準液滴定至滴定終點。重復2次，測得消耗標準溶液的體積的平均值為cmL．（已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）
樣品中NaClO2的質量分數為 9.05bc×10-2a9.05bc×10-2a （用含a、b、c 的代數式表示）。在滴定操作正確無誤的情況下，測得結果偏高，可能的原因是 4H++4I-+O2═2I2+2H2O，消耗Na2S2O3增多，結果偏高4H++4I-+O2═2I2+2H2O，消耗Na2S2O3增多，結果偏高（用離子方程式和文字表示）。
（6）NaClO2使用時，加入稀鹽酸即可迅速得到ClO2．但若加入鹽酸濃度過大，則氣體產物中Cl2的含量會增大，原因是 亞氯酸鈉與較濃鹽酸混合，氧化性還原性增強，發生氧化還原反應，生成氯氣亞氯酸鈉與較濃鹽酸混合，氧化性還原性增強，發生氧化還原反應，生成氯氣。
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【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】2ClO3-+SO2═SO42-+2ClO2；稀釋產生的ClO2，防止其分解爆炸；2OH-+2ClO2+H2O2═2ClO2-+O2+2H2O；H2O2溫度較高時易分解；陰極；加熱溫度至略低于60℃，濃縮，冷卻至略高于38℃結晶，過濾，洗滌；；4H++4I-+O2═2I2+2H2O，消耗Na2S2O3增多，結果偏高；亞氯酸鈉與較濃鹽酸混合，氧化性還原性增強，發生氧化還原反應，生成氯氣
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【解答】
【點評】
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發布：2024/12/20 8:0:1組卷：79引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5