Question

許多含氯物質與生活密切相關，如HC10、C10₂、NaClO₂等都是重要的殺菌消毒劑和漂白劑．下列是重要的含氯漂白劑NaClO₂的工業合成流程圖．

已知：純ClO₂易炸，當空氣中ClO₂的濃度大于10%容易爆炸．回答下列問題_：
（1）在堿性溶液中NaClO₂比較穩定，所以吸收塔中應維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量的簡單實驗方法是______；
（2）吸收塔中為防止NaClO₂被還原成NaCl，所用還原劑的還原性應適中，除用H₂O₂外，還可以選擇的還原劑是______；（填代號）
a．Na₂O₂ b．Na₂S c．FeCl₂ d．鐵粉
（3）能否將ClO₂氣體用SO₂氣體稀釋______（填“能“或“否“），理由是______；
（4）NaClO₂溶液與FeCl₂溶液相遇，有大量紅褐色沉淀產生，該反應的離子方程式為______；
（5）為了測定NaClO₂?3H₂O的純度，取上述合成產品10g溶于水配成500mL溶液，取出10mL溶液于錐形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，充分反應后加入2～3滴淀粉溶液，用0.264mol/L Na₂S₂O₃標準液滴定，錐形瓶中溶液______（填顏色變化），且半分鐘內不發生變化，說明滴定達終點，用去標準液20．OOmL，試樣純度是否合格______（填“合格”或“不合格”，合格純度在90%以上）．提示：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI．

Answer 1

解：（1）檢驗溶液的酸堿性最簡單的方法可用PH試紙檢驗，故答案為：用pH試紙檢驗溶液的pH；
（2）吸收塔中為防止NaClO₂被還原成NaCl，所用還原劑的還原性應適中，除用H₂O₂外，還可用Na₂O₂ ，而其它還原劑都能引入新的雜質，只有a符合，
故答案為：a；
（3）SO₂具有還原性，能與具有氧化性的ClO₂、H₂O₂發生氧化還原反應，具有酸性的SO₂還能與NaOH溶液反應，所以不能將ClO₂氣體用SO₂氣體稀釋，
故答案為：否；SO₂能與ClO₂、NaOH、H₂O₂發生化學反應；
（4）紅褐色沉淀應為Fe（OH）₃沉淀，反應物為ClO₂^-和Fe²⁺，生成物有Fe（OH）₃，根據氧化還原反應得失電子守恒和質量守恒可寫出反應的化學方程式為3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺，
故答案為：3ClO₂^-+12Fe²⁺+6H₂O=4Fe（OH）₃↓+3Cl^-+8Fe³⁺；
（5）取上述合成產品10g溶于水配成500mL溶液，取出10mL溶液于錐形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，發生ClO₂^-+4I^-+4H⁺=Cl^-+2I₂+2H₂O，充分反應后加入2～3滴淀粉溶液，溶液變藍，用0.264mol/L Na₂S₂O₃標準液滴定，發生：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI，藍色變為無色，
可得反應的關系式為：ClO₂^-～2I₂～4Na₂S₂O₃，又n（Na₂S₂O₃）=0.264mol/L×0.02L=0.00528mol，
則ClO₂^-～2I₂～4Na₂S₂O₃
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n（ClO₂^-） 0.00528mol
n（ClO₂^-）==0.00132mol，
所以500ml溶液中含有：n（NaClO₂）=0.00132mol×50=0.066mol，
則10g合成產品中含有：m（NaClO₂?3H₂O）=0.066mol×144.5g/mol=9.537g，
則ω（NaClO₂?3H₂O）==95.27%＞90%，所以產品合格，
故答案為：藍色變為無色；合格．
分析：（1）檢驗溶液的酸堿性可用pH試紙檢驗；
（2）除雜不能引入新的雜質；
（3）ClO₂氣體與SO₂氣體發生氧化還原反應；
（4）紅褐色沉淀應為Fe（OH）₃沉淀，根據反應物和生成結合質量守恒定律書寫化學方程式；
（5）根據反應：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=Cl^-+2I₂+2H₂O，以及2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI，
可得反應的關系式：ClO₂^-～2I₂～4Na₂S₂O₃，根據關系式計算．
點評：本題考查較為綜合，涉及物質的檢驗、除雜、制備以及含量的測定，題目難度較大，本題（5）為易錯點，注意把握有關反應方程式的書寫．