Question

【题目】ClO2是一种优良的消毒剂，其溶解度约是Cl2的5倍，但温度过高、浓度过大时均易发生分解，因此常将其制成固体，以便运输和贮存。制备KClO2固体的实验裝置如图所示，其中A装置制备ClO2，B装置制备KClO2。请回答下列问题:

（1）仪器a的名称是________。

（2）滴液漏斗与普通分液漏斗相比，其优点是_________。

（3）加入的硫酸需要用冰盐水冷却的原因是_________。

（4）实验过程中通入空气的目的是________，空气流速过快或过慢，均降低KClO2产率，试解释其原因________ 。

（5）用图示装置制备的KClO2中含有较多杂质，其原因是________。

（6）A中制备ClO2的化学方程式为_________ 。

（7）有人认为用图示装置吸收ClO2易引起倒吸，但经过多次实验均未发现有倒吸现象，其原因是________。

Answer 1

【答案】 三颈烧瓶 滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方气压相等，使液体能順利滴下 防止液体飞溅，防止生成的ClO2分解 将生成的ClO2全部赶出以被KOH吸收 空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高会导致分解；空气流速过快吋，ClO2不能被充分吸收 生成KClO2的同吋必有ClO2的氧化产物KClO3或KClO4 4 KClO2+N2H4·H2SO4+H2SO4=4ClO2+N2↑+2K2SO4+4H2O(K2SO4写成KHSO4也可以) 生成ClO2的同时也产生N2，或有持续通入的空气流

【解析】（1）仪器a为反应的发生器，是三颈烧瓶；正确答案：三颈烧瓶。

（2）滴液漏斗与普通分液漏斗相比，其优点是滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方气压相等，使液体能順利滴下；正确答案：滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方气压相等，使液体能順利滴下。

（3）浓硫酸溶于水放出大量的热，会导致反应生成的ClO2分解，产率降低，同时也能防止浓硫酸稀释时液体飞溅；因此加入的硫酸需要用冰盐水冷却；正确答案：防止液体飞溅，防止生成的ClO2分解。

（4）实验过程中通入空气的目的是能够使反应产生的ClO2全部被氢氧化钾溶液吸收，提高ClO2的利用率，但如果空气流速过快或过慢，均降低KClO2产率；其原因是空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高会导致分解；空气流速过快吋，ClO2不能被充分吸收；正确答案：将生成的ClO2全部赶出以被KOH吸收； 空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高会导致分解；空气流速过快吋，ClO2不能被充分吸收。

（5）用图示装置制备的KClO2中含有较多杂质，根据氧化还原反应规律，ClO2与碱反应时，生成KClO2的同吋，必有ClO2的氧化产物KClO3或KClO4 生成；正确答案：生成KClO2的同吋必有ClO2的氧化产物KClO3或KClO4。

（6）根据题给信息可知：KClO2与N2H4·H2SO4在酸性条件下反应生成ClO2和氮气等物质，化学方程式为4KClO2+N2H4·H2SO4+H2SO4=4ClO2+N2↑+2K2SO4+4H2O；正确答案：4KClO2+N2H4·H2SO4+H2SO4=4ClO2+N2↑+2K2SO4+4H2O(K2SO4写成KHSO4也可以)。

（7）反应生成ClO2的同时，还产生N2，同时该反应过程中有持续通入的空气流，因此不能产生倒吸现象；正确答案：生成ClO2的同时也产生N2，或有持续通入的空气流。