Question

【题目】ClO2是一种高效水处理剂，某实验小组用下图所示装置制取并收集ClO2 ．
已知：①ClO2为黄绿色气体，极易溶于水，熔点﹣59C，沸点11℃，具有强氧化性．
②ClO2易爆炸，若用“惰性气体”等稀释时，爆炸的可能性大大降低．
③装置A中发生反应：H2C2O4+H2SO4+2KC1O3一K2SO4+2CO2 T+2ClO2+2H2O
④HClO2是强酸．
（1）A装置中电动搅拌棒的作用是 ．
（2）B装置需放在冰水中，原因是 ．
（3）用H2C2O4、稀硫酸和KClO3制备ClO2的最大优点是 ．
（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，进行下列实验：步骤1：准确量取V1mL ClO2溶液加入到锥形瓶中．，
步骤2：用稀硫酸调节ClO2溶液的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻．
步骤3：加入指示剂，用c mol．L﹣1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL．
（已知2ClO2+8H++10I﹣=2Cl﹣+5I2+4H2O，2S2O32﹣+I2=2I﹣+S4O62﹣）
①配制100mL cmol﹣L﹣lNa2S203标准溶液时，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和 ．
②原溶液中ClO2的含量为g/L（用含字母的代数式表示）．
（5）工业上生产ClO2和NaCIO2的工艺流程如图：
①反应器I中发生反应的化学方程式为 ．
②反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为 ．
③在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以反应器Ⅱ中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是 ．

Answer 1

【答案】
（1）反应时搅拌，增大反应物的接触面积，加快反应速率
（2）使ClO2 冷凝，便于分离收集
（3）反应生成二氧化碳，可以稀释ClO2 ， 大大降低了爆炸的可能性
（4）100mL容量瓶；
（5）3NaClO2+3H2SO4（浓）=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；2ClO2+SO2+4OH﹣=2ClO2﹣+SO42﹣+2H2O；连续测定反应器Ⅱ内溶液的pH
【解析】解：（1）A装置中电动搅拌棒，增大反应物的接触面积，加快反应速率，所以答案是：反应时搅拌，增大反应物的接触面积，加快反应速率；（2）ClO2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，熔点：﹣59.0℃，沸点：11.0℃，B装置要放置在冰水中，使ClO2 冷凝，便于收集，所以答案是：使ClO2 冷凝，便于收集；（3）信息②中ClO2易爆炸，若用“惰性气体”等稀释时，爆炸的可能性大大降低，而反应生成二氧化碳，可以稀释ClO2 ， 大大降低了爆炸的可能性，所以答案是：反应生成二氧化碳，可以稀释ClO2 ， 大大降低了爆炸的可能性；（4）①称量后在烧杯中溶解，并用玻璃棒搅拌，移入100mL容量瓶中，加水至距离容量瓶刻度线1﹣2cm处改用胶头滴管定容，所以答案是：100mL容量瓶；②由反应可得关系式：2ClO2～5I2～10S2O32﹣ ， 可知V1mL×c（ClO2）：V2mL×c（Na2S2O3）=2：10，则V1mL×c（ClO2）：V2mL×c mol．L﹣1 ， 故c（ClO2）= mol/L，则其含量为 mol/L×67.5g/mol= g/L，所以答案是： g/L；（5）①由流程图可知，反应器I中浓硫酸与氯酸钠反应生成ClO2、NaClO2、硫酸氢钠，反应方程式为：3NaClO2+3H2SO4（浓）=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O，所以答案是：3NaClO2+3H2SO4（浓）=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；②反应器Ⅱ中是ClO2、NaOH、SO2反应生成NaClO2 ， 根据电子转移守恒，SO2被氧化为硫酸钠，溶液离子方程式为：2ClO2+SO2+4OH﹣=2ClO2﹣+SO42﹣+2H2O，所以答案是：2ClO2+SO2+4OH﹣=2ClO2﹣+SO42﹣+2H2O；③HClO2是强酸，NaClO2溶液呈中性，连续测定反应器Ⅱ内溶液的pH，可以判断NaOH是否过量，所以答案是：连续测定反应器Ⅱ内溶液的pH．