高效滅菌消毒劑ClO2氣態(tài)時(shí)不穩(wěn)定，受熱或光照易分解，濃度過(guò)高時(shí)甚至?xí)l(fā)生爆炸。工業(yè)上通常先制成穩(wěn)定性ClO2溶液貯存，再經(jīng)酸活化處理后使用。以氯酸鹽（NaClO3）、過(guò)氧化氫和碳酸鹽為主要原料制備穩(wěn)定性ClO2溶液的流程如圖：
（1）反應(yīng)器中發(fā)生的主要反應(yīng)為2ClO-3+H2O2+2H+=2ClO2↑+O2↑+2H2O。
①該反應(yīng)中H2O2是 還原劑還原劑（填“氧化劑”、“還原劑”或“氧化劑和還原劑”）。
②制備時(shí)向反應(yīng)器中通入空氣的作用是 將生成的ClO2及時(shí)導(dǎo)出反應(yīng)器，防止ClO2濃度太高發(fā)生分解爆炸將生成的ClO2及時(shí)導(dǎo)出反應(yīng)器，防止ClO2濃度太高發(fā)生分解爆炸。
（2）反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度控制在80℃左右為宜。
①工業(yè)上采用的加熱方式為 水浴加熱水浴加熱。
②當(dāng)溫度超過(guò)80℃，ClO2的收率（實(shí)際產(chǎn)量理論產(chǎn)量100%）隨溫度升高而減小，其原因可能是 溫度升高，ClO2不穩(wěn)定，發(fā)生分解；溫度升高，H2O2易分解；或溫度升高，H2O2在酸性條件下還原能力增強(qiáng)，氯酸根可能會(huì)進(jìn)一步被還原為Cl2溫度升高，ClO2不穩(wěn)定，發(fā)生分解；溫度升高，H2O2易分解；或溫度升高，H2O2在酸性條件下還原能力增強(qiáng)，氯酸根可能會(huì)進(jìn)一步被還原為Cl2。
（3）吸收瓶中發(fā)生反應(yīng)2ClO2+CO2-3=ClO-2+ClO-3+CO2，獲得穩(wěn)定性ClO2溶液。當(dāng)有1molClO2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 0.50.5mol。
（4）以亞氯酸鹽（NaClO2）為原料進(jìn)行酸化是生產(chǎn)ClO2最簡(jiǎn)單的方法，其反應(yīng)原理為5ClO-2+4H+=4ClO2↑+Cl-+2H2O，但該方法在實(shí)際生產(chǎn)中未得到廣泛應(yīng)用。與題干中的氯酸鹽法相比，亞氯酸鹽酸化法可能存在的缺點(diǎn)是 該方法原料中氯元素的利用率相對(duì)較低該方法原料中氯元素的利用率相對(duì)較低。
C
l
O
-
3
實(shí)際產(chǎn)量
理論產(chǎn)量
CO
2
-
3
C
l
O
-
2
C
l
O
-
3
C
l
O
-
2
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】還原劑；將生成的ClO2及時(shí)導(dǎo)出反應(yīng)器，防止ClO2濃度太高發(fā)生分解爆炸；水浴加熱；溫度升高，ClO2不穩(wěn)定，發(fā)生分解；溫度升高，H2O2易分解；或溫度升高，H2O2在酸性條件下還原能力增強(qiáng)，氯酸根可能會(huì)進(jìn)一步被還原為Cl2；0.5；該方法原料中氯元素的利用率相對(duì)較低
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：45引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．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(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)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(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)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(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．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(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)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(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，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(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)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(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．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(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)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(dāng)pH=5時(shí)，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(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5