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【题目】ClO2是红黄色有毒气体有刺激性气味沸点为11℃,极易溶于水但不与水反应遇热水缓慢水解成次氯酸、氯气和氧气见光也易分解因此其溶液置于冷暗处相对稳定。某校合作学习小组的同学欲制备二氧化氯水溶液并检验其性质。

Ⅰ.二氧化氯水溶液制备。

向圆底烧瓶中先加入10gKClO3固体和9gH2C2O4·2H2O(草酸),然后再加入5mL稀硫酸用磁力搅拌器搅拌(如下图);将烧瓶放在热水浴中,保持水浴温度在60~80℃,B中广口瓶内溶液呈深红黄色时停止加热。

回答下列问题

(1)装置A用水浴加热的优点是_________________装置A中水浴温度不宜低于60也不宜高于80℃,其原因是______________________

(2)装置A中反应生成ClO2KHSO4等产物的化学方程式为_________________

(3)装置B的水中需放入冰块的目的是_________________装置C的作用是_______________

Ⅱ.设计实验验证ClO2的氧化性。

(4)取适量ClO2水溶液加入H2S溶液中振荡得无色溶液。欲检验H2S的氧化产物还需要用到的试剂是_______________________

(5)证明ClO2的氧化性比Fe3+强的方案是______________________

(6)将少量ClO2水溶液滴入盛有MnSO4溶液的试管中振荡有黑色沉淀生成则该反应的离子方程式为______________________

【答案】 受热均匀且易控制温度 温度低反应速率慢且生成的ClO2不易逸出温度过高会加剧ClO2水解 (2KClO3+H2C2O4·2H2O+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+4H2O) 减少ClO2挥发和水解(或其他合理答案) 吸收尾气中的ClO2Cl2 BaCl2溶液和稀盐酸(或盐酸酸化的BaCl2溶液) ClO2气体通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液观察溶液颜色变化若溶液变为血红色,则证明ClO2的氧化性比Fe3+(或其他合理答案) 2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl-

【解析】Ⅰ.1)装置A用水浴加热的优点是受热均匀且易控制温度;根据信息可知ClO2极易溶于水但不与水反应遇热水缓慢水解成次氯酸、氯气和氧气温度高,加剧ClO2水解,因此装置A中水浴温度不宜过高但是温度如果太低反应速率较慢影响ClO2的生成因此要控制水浴温度不宜低于60℃也不宜高于80℃;正确答案受热均匀,且易控制温度;温度低反应速率慢且生成的ClO2不易逸出温度过高会加剧ClO2水解

2KClO3固体和H2C2O4·2H2O固体,在酸性条件下发生氧化还原反应,生成ClO2KHSO4,化学方程式为或(2KClO3+H2C2O4·2H2O+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+4H2O)正确答案或(2KClO3+H2C2O4·2H2O+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+4H2O)

3)装置B的水中需放入冰块就是给气体ClO2降温减少ClO2挥发和水解装置C中氢氧化钠溶液能够吸收尾气中的ClO2Cl2正确答案减少ClO2挥发和水解(或其他合理答案);吸收尾气中的ClO2Cl2

Ⅱ.(4)取适量ClO2水溶液加入H2S溶液中振荡得无色溶液说明-2价的硫可能被氧化为亚硫酸根离子或硫酸根离子因此欲检验H2S的氧化产物需要用到BaCl2溶液和稀盐酸(或盐酸酸化的BaCl2溶液)进行检验正确答案:BaCl2溶液和稀盐酸(或盐酸酸化的BaCl2溶液)进行检验

(5)利用ClO2的氧化性把亚铁离子氧化为铁离子,再利用KSCN溶液检验铁离子的存在具体操作ClO2气体通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液观察溶液颜色变化若溶液变为血红色,则证明ClO2的氧化性比Fe3+正确答案ClO2气体通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液观察溶液颜色变化若溶液变为血红色,则证明ClO2的氧化性比Fe3+(或其他合理答案)

(6)ClO2具有氧化性能够把+2价锰氧化为+4价的黑色沉淀MnO2反应的离子方程式为:2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl-正确答案:2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl-

练习册系列答案
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【题目】现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g100ml﹣1).
(1)Ⅰ.实验步骤:
(填仪器名称)量取10.00mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到转移到 (填仪器名称)中定容,摇匀即得待测白醋溶液.
(2)用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴作指示剂.
(3)读取盛装0.1000mol/L NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数.
滴定.当时,停止滴定,并记录NaOH溶液的终读数.重复滴定3次.
(4)Ⅱ.实验记录:

    滴定次数
实验数据(mL)

1

2

3

4

V(样品)

20.00

20.00

20.00

20.00

V(NaOH)(消耗)

15.95

15.00

15.05

14.95

Ⅲ.数据处理与讨论:
甲同学在处理数据时计算得:平均消耗的NaOH溶液的体积V= mL=15.24mL.指出他的计算的不合理之处:
(5)乙同学仔细研究了该品牌白醋的标签,发现其中还含有苯甲酸钠作为食品添加剂,他想用资料法验证醋酸与苯甲酸钠不会发生离子交换反应,需查找在一定温度下醋酸和苯甲酸的(填写序号)
a.电离常数 b.溶解度
(6)在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是(填写序号)
a.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出.

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