25.二氧化氯(ClO
2)常溫常壓下是一種黃綠色氣體,是一種優(yōu)良的消毒劑和氧化劑。利用甘蔗榨取蔗糖制備ClO
2的工藝流程如下:
查閱資料:①ClO
2遇光、熱極易分解發(fā)生爆炸,若用空氣、二氧化碳、氮?dú)獾葰怏w稀釋時(shí),爆炸性降低;
②ClO
2極易溶于水而不與水反應(yīng),稀溶液于冷暗處相對(duì)穩(wěn)定;
③NaClO
2易溶于水,難溶于乙醇,水溶液常溫下穩(wěn)定,高于60℃時(shí)易分解。
(1)用甘蔗壓榨后濾出的蔗渣生產(chǎn)全降解紙質(zhì)農(nóng)用地膜代替普通塑料地膜,可以有效解決
的環(huán)境問題;
(2)濾液中的蔗糖在“反應(yīng)”池中發(fā)生反應(yīng)的原理:48NaClO
3+蔗糖+24H
2SO
4═48ClO
2↑+12CO
2↑+24Na
2SO
4+35H
2O,由此推斷蔗糖的化學(xué)式為
;
(3)該工藝流程的優(yōu)點(diǎn):一是蔗糖等原料廉價(jià)易得;二是原理、流程安全可靠,不易發(fā)生爆炸的原因是
;
(4)為了提高“吸收”階段ClO
2吸收率,一是采用真空泵將ClO
2引入蒸餾水中吸收;二是保持吸收液的溫度在
(填“較高”或“較低”)水平;
(5)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬ClO
2的制備并獲得無水NaClO
2。
①圖中裝置B的作用是
;裝置C中用足量的NaOH和H
2O
2混合液吸收ClO
2,反應(yīng)會(huì)生成NaClO
2溶液和氧氣,寫出反應(yīng)方程式
。
②實(shí)驗(yàn)中采用不同濃度的H
2SO
4進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),研究酸度對(duì)反應(yīng)的影響。
i每次對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí),觀察到反應(yīng)容器A中出現(xiàn)
的現(xiàn)象,可以判斷反應(yīng)趨于完成;
ii經(jīng)對(duì)比分析,適當(dāng)提高硫酸濃度可以提高反應(yīng)速度;但若硫酸濃度過高,反應(yīng)過于激烈,反而因?yàn)?
使產(chǎn)率降低;
③獲得無水NaClO
2的操作(相關(guān)溶解度信息如圖2)。
先經(jīng)一系列提純獲取NaClO
2溶液,在保持溫度55℃左右時(shí)
(填操作名稱),當(dāng)出現(xiàn)較多固體時(shí),
(填“冷卻后”或“趁熱”)過濾,用
(填試劑名稱)洗滌固體2-3次,控制溫度不高于
的條件下干燥,得到無水NaClO
2。