1、
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)。
强氧化 避免因浓硫酸稀释放热,使ClO2受热分解 Cl2 CH3OH+6NaClO3+4H2SO4=2Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O 在高于32.4℃条件下趁热过滤、洗涤 ClO2--e-=ClO2↑ 绿色环保;操作简便;原子利用率高
(1)ClO2具有强氧化性;
(2)浓硫酸溶解于水放热,且ClO2受热易分解;Cl-在酸性条件下能被ClO2氧化;
(3)CH3OH中碳元素化合价为-2价,若1molCH3OH反应时转移6mole-,则CH3OH的氧化产物为CO2;
(4)当温度低于32.4℃时有Na2SO4·10H2O析出,降低产品纯度;
(5)阳极上ClO2-失电子发生氧化反应生成ClO2;
(6)甲醇法操作复杂,成本高。
(1)利用ClO2的强氧化性,常用于纸浆漂白、杀菌消毒;
(2)浓硫酸先稀释为63%H2SO4,待冷却后加入反应器,这样的操作可避免因浓硫酸稀释放热,使ClO2受热分解;加入适量NaCl可加快反应速率,但过量NaCl在酸性条件下,可被ClO2氧化生成Cl2,而污染环境;
(3)CH3OH中碳元素化合价为-2价,若1molCH3OH反应时转移6mole-,则CH3OH的氧化产物为CO2,则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为CH3OH+6NaClO3+4H2SO4=2Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O;
(4)当温度低于32.4℃时有Na2SO4·10H2O析出,则“过程Ⅱ”中加热浓缩至有大量晶体析出后,需要在高于32.4℃条件下趁热过滤、洗涤,最后再干燥得Na2SO4固体;
(5)阳极上ClO2-失电子发生氧化反应生成ClO2,电极反应式为ClO2--e-=ClO2↑;
(6)比较甲醇法与电解法,可知电解法的优点是绿色环保、操作简便、原子利用率高。
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