题目内容

二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水．工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得．某学生拟用下图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2．

(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等，请写出该反应的化学方程式：________．

(2)A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有________；B也必须添加温度控制装置，应该是________装置．

(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液．已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2．根据图2所示的NaClO2的溶解度曲线，请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤：

①________；②________；③洗涤；④干燥．

(4)ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液．为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：

步骤1：准确量取ClO2溶液10 mL，稀释成100 mL试样；量取V1 mL试样加入到锥形瓶中；

步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；

步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol/L　Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL．(已知2 Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI)

①滴定过程中，至少须进行两次平行测定的原因是________．

②原ClO2溶液的浓度为________g/L(用含字母的代数式表示)．

答案：
解析：

　　(1)2KClO3＋H2C2O4K2CO3＋CO2↑＋2ClO2↑＋H2O(2分)

　　(2)烧杯、温度计(各1分，共2分)　冰水浴(或冷水浴)(2分)

　　(3)①蒸发浓缩结晶(2分)

　　②趁热过滤(2分)

　　(4)①减少实验误差(2分)

　　②135cV2/V1(3分)


练习册系列答案
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世界卫生组织(WHO)将二氧化氯(ClO2)列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。下列关于二氧化氯的说法正确的是… (　　)

A.ClO2是强氧化剂

B.ClO2是强还原剂

C.ClO2是离子化合物

D.ClO2分子中氯为－1价

世界卫生组织（WHO）将二氧化氯ClO2列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。下列说法正确的是（    ）

A.二氧化氯是强氧化剂                   B.二氧化氯是强还原剂

C.二氧化氯是离子化合物                 D.二氧化氯分子中氯为-1价

用氯气消毒的饮用水，会使水中的有机物发生氯化反应，生成有机含氯化合物，对人体有害，世界环保联盟建议推广采用高效氧化剂二氧化氯(ClO2)消毒。

(1)使用ClO2作饮用水消毒剂的优点是_____________________________。

(2)目前国外多用NaClO3与浓HCl反应制取ClO2，同时有Cl2生成，且体积为ClO2的一半，写出反应的化学方程式。__________________________________________________

(3)上述反应中产生0.1 mol Cl2，转移的电子的物质的量为_________ mol。

(4)在H2SO4酸性条件下，用Na2SO3还原NaClO3可制得ClO2，反应为：2NaClO3+Na2SO3 +H2SO4====2ClO2↑+2Na2SO4+H2O

这种方法的优点是____________________________________________________________。

(15分)能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。

I．已知：Fe2O3(s)+3C(石墨) =2Fe(s)+3CO(g)  △H=akJ·mol-1

CO(g)+1／2O2(g)= CO2(g)  △H=bkJ·mol-1

C(石墨)+O2(g)=CO2(g)  △H=ckJ·mol-1

则反应：4Fe(s)+3O2(g)= 2Fe2O3(s)的焓变△H=        kJ·mol-1。

Ⅱ．（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是      (填序号)。

A．C(s)+CO2(g)=2CO(g)

B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)

C．2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g)

D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应。

负极：                                                 ，

正极：                                                 。

（2）二氧化氯(ClO2)是一种高效安全的自来水消毒剂。ClO2是一种黄绿色气体，易溶于水。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2流程如下：

已知：电解过程中发生的反应为：

NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；假设NCl3中氮元素为+3价。

①写出电解时阴极的电极反应式                                             。

②在阳极上放电的物质(或离子)是            。

③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是          (填序号)

A．生石灰       B．碱石灰       C．浓H2SO4       D．水

④在生产过程中，每生成1mol ClO2，需消耗        mol NCl3。

 

世界卫生组织(WHO)将二氧化氯(ClO2)列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用，由此可判断二氧化氯(　　)

A．是强氧化剂

B．是强还原剂

C．是离子化合物

D．分子中氯元素为－1价

 

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