制糖工业中利用蔗糖和氯酸钠制备二氧化氯,用于蔗糖的杀菌消毒及蔗渣造纸的漂白,工艺流程如图:
己知:①ClO2易溶于水,稀溶液于冷暗处相对稳定,沸点为11℃,遇光、热易引走垦爆炸,常用空气、二氧化碳等气体稀释降低爆炸性。
②NaClO2易溶于水,难溶于乙醇,水溶液常温下稳定,酸性条件下易产生ClO2,高于60℃时易分解。
(1)“反应”阶段控制温度80~90℃,反应的化学方程式为___。该工艺流程中用蔗糖做还原剂可能的优点是___。
(2) “吸收”阶段用真空泵将气体引入蒸馏水中制得ClO2吸收液。实验室模拟该流程,需控制吸收液的温度以提高吸收率,控温最适宜的操作是___。为提高实验安全性,可用足量的NaOH和H2O2混合液吸收反应后的气体以获得更稳定的NaClO2,实验装置如图(部分装置已略去)。图中装置B的作用是___。混合液吸收ClO2的离子方程式为___。
(3)装置c中获得的NaClO2中混有少量Na2CO3等杂质,为获得较纯净的NaClO2,可用足量的Ba(OH)2和H2O2混合液吸收反应后的气体,再进一步除杂。NaClO2的溶解度如图所示,请补充完整由吸收液制备少量无水亚氯酸钠的实验方案:将反应产生的气体通入足量Ba(OH)2和H2O2混合液中充分吸收,过滤,向滤液中___。
(实验中须使用的试剂和仪器有:饱和Na2SO4溶液,乙醇,减压装置)
高三化学实验题困难题
制糖工业中利用蔗糖和氯酸钠制备二氧化氯,用于蔗糖的杀菌消毒及蔗渣造纸的漂白,工艺流程如图:
己知:①ClO2易溶于水,稀溶液于冷暗处相对稳定,沸点为11℃,遇光、热易引走垦爆炸,常用空气、二氧化碳等气体稀释降低爆炸性。
②NaClO2易溶于水,难溶于乙醇,水溶液常温下稳定,酸性条件下易产生ClO2,高于60℃时易分解。
(1)“反应”阶段控制温度80~90℃,反应的化学方程式为___。该工艺流程中用蔗糖做还原剂可能的优点是___。
(2) “吸收”阶段用真空泵将气体引入蒸馏水中制得ClO2吸收液。实验室模拟该流程,需控制吸收液的温度以提高吸收率,控温最适宜的操作是___。为提高实验安全性,可用足量的NaOH和H2O2混合液吸收反应后的气体以获得更稳定的NaClO2,实验装置如图(部分装置已略去)。图中装置B的作用是___。混合液吸收ClO2的离子方程式为___。
(3)装置c中获得的NaClO2中混有少量Na2CO3等杂质,为获得较纯净的NaClO2,可用足量的Ba(OH)2和H2O2混合液吸收反应后的气体,再进一步除杂。NaClO2的溶解度如图所示,请补充完整由吸收液制备少量无水亚氯酸钠的实验方案:将反应产生的气体通入足量Ba(OH)2和H2O2混合液中充分吸收,过滤,向滤液中___。
(实验中须使用的试剂和仪器有:饱和Na2SO4溶液,乙醇,减压装置)
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二氧化氯是国际上公认的对环境无二次污染的消毒杀菌剂。它常温下为气体,易溶于水,受热易分解。甲醇法制制备二氧化氯的工艺如图:
回答下列问题:
(1)ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有___性。
(2)加入“发生器”的浓硫酸先稀释为63%H2SO4,冷却后加入反应器的原因是___。实际操作中再“发生器”中加入适量NaCl以加快反应速率,若NaCl过量会发生成污染环境的一种气体的分子式为___。
(3)若1molCH3OH反应时转移6mole-,则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为___。
(4)Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图所示,则“过程Ⅱ”的操作是:加热浓缩至有大量晶体析出、___、经干燥得Na2SO4固体。
(5)采用惰性电极为阳极,通过电解亚氯酸钠溶液的方法也可以制备二氧化氯,其阳极的电极反应式为___。
(6)与甲醇法制备二氧化氯相比,电解法的优点是___(写出2点)。
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二氧化氯(ClO2)广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域。工业上利用甲醇还原NaClO3的方法制备ClO2,工艺流程如下:
已知:a.发生器中制备ClO2的反应:12NaClO3+8H2SO4+3CH3OH= 12ClO2↑+3HCOOH+4Na3H(SO4)2↓+9H2O
b.相关物质的熔沸点:
物质 | CH3OH | HCOOH | ClO2 |
熔点/℃ | -97 | 9 | -59 |
沸点/℃ | 65 | 101 | 11 |
(1)ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有______性。
(2)冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH,应控制的最佳温度为______(填字母)。
A.0~10℃ B.20~30℃ C.60~70℃
(3)经过程Ⅰ和过程Ⅱ可以获得芒硝(Na2SO4·10H2O)并使部分原料循环利用。
已知:Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如下图:
①Na3H(SO4)2处理器中获得芒硝时需加入NaClO3固体,从芒硝溶解平衡的角度解释其原因:______。
②结合Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线,过程Ⅱ的操作是:在32.4℃恒温蒸发,______。
③Na3H(SO4)2处理器的滤液中可以循环利用的原料是NaClO3和______。
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二氧化氯(ClO2)广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域。工业上利用甲醇还原NaClO3的方法制备ClO2,工艺流程如下:
已知:a.发生器中制备ClO2的反应:12NaClO3+8H2SO4+3CH3OH= 12ClO2↑+3HCOOH+4Na3H(SO4)2↓+9H2O
b.相关物质的熔沸点:
物质 | CH3OH | HCOOH | ClO2 |
熔点/℃ | -97 | 9 | -59 |
沸点/℃ | 65 | 101 | 11 |
(1)ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有______性。
(2)冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH,应控制的最佳温度为______(填字母)。
A.0~10℃ B.20~30℃ C.60~70℃
(3)经过程Ⅰ和过程Ⅱ可以获得芒硝(Na2SO4·10H2O)并使部分原料循环利用。
已知:Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如下图:
①Na3H(SO4)2处理器中获得芒硝时需加入NaClO3固体,从芒硝溶解平衡的角度解释其原因:______。
②结合Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线,过程Ⅱ的操作是:在32.4℃恒温蒸发,______。
③Na3H(SO4)2处理器的滤液中可以循环利用的原料是NaClO3和______。
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亚氯酸钠( NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂,主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、水处理、杀菌灭藻、鱼药制造等行业。工业上可采用过氧化氢法,即在碱性条件下,用H2O2还原ClO2制备 NaClO2。某兴趣小组模拟工业生产流程在实验室中制备NaClO2,实验装置如图1所示。回答下列问题:
已知:纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
①检査装置气密性;②称取10.65 g NaClO3加入200mL稀硫酸中,溶解,然后转移到仪器a中;③量取适量H2O2加入100 mL NaOH浓溶液中,摇匀后转移到仪器b中;④连接好装置进行实验。
(1)装置甲中空气并不参与反应,则装置甲中发生反应的离子方程式是___________。
(2)进行实验时,需要对装置甲进行水浴加热,水浴加热的优点是________________。
(3)装置丙的作用是_______________________________________________________。
(4)装置乙中制取 NaClO2的离子方程式_________________________________。
(5)仪器b中的溶质浓度对产品含量起到关键作用,溶质浓度对产品含量的影响如图2和图3所示。结合两图信息,此时混合液中n(H2O2)/n(NaOH)=___________时为最佳,且H2O2的浓度为___________mol·L-1,其可能原因是_________________________________。
(6)实验结束后,在适当的条件下处理b中的混合液,得到产品NaClO2·3H2O 9.39g。该实验的产率为___________。(保留3位有效数字)
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(14分) 亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应1”反应速率的措施有_________________、___________等。
(2)“反应2”的的氧化剂是_________,该反应的化学方程式为_____________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是______________________。
(4)从“母液”中可回收的主要物质是_________。
(5)“冷却结晶”后经______________(填操作名称)即可获得粗产品。
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亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应l”反应速率的措施有______________(写出一条即可)。
(2)“反应2”的氧化剂是________,该反应的化学方程式为__________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是__________________。
(4)从 “母液”中可回收的主要物质是__________________________。
(5)“冷却结晶”后经_____________(填操作名称)即可获得粗产品。
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亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应l”反应速率的措施有________________________(写出一条即可)。
(2)“反应2”的氧化剂是_____________,该反应的化学方程式为__________________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是__________________。
(4)从“母液”中可回收的主要物质是__________________________。
(5)“冷却结晶”后经______________(填操作名称)即可获得粗产品。
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亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应l”反应速率的措施有______________(写出一条即可)。
(2)“反应2”的氧化剂是________,该反应的化学方程式为__________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是__________________。
(4)从 “母液”中可回收的主要物质是__________________________。
(5)“冷却结晶”后经_____________(填操作名称)即可获得粗产品。
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亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应l”反应速率的措施有________________________(写出一条即可)。
(2)“反应2”的氧化剂是_____________,该反应的化学方程式为__________________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是__________________。
(4)从“母液”中可回收的主要物质是__________________________。
(5)“冷却结晶”后经______________(填操作名称)即可获得粗产品。
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