Question

【题目】ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。

已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O

2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O

ClO2熔点－59 ℃、沸点11 ℃；H2O2沸点150 ℃

图1

请回答：

(1)仪器A的作用是___________________________________________；冰水浴冷却的目的是____________________________________(写出两种)。

(2)空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因______________________________________。

(3)Cl－存在时会催化ClO2生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：

①________________________________________________________________________

(用离子方程式表示)，②H2O2＋Cl2===2Cl－＋O2＋2H＋。

(4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30%H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是________，馏出物是________。

图2

(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是________。

A．为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤

B．先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀

C．洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀

D．抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头

Answer 1

【答案】 防止倒吸 降低NaClO2的溶解度；减少H2O2的分解；增加ClO2的溶解度；减少ClO2的分解(写任意两种即可) 空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收 2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O 减压 H2O C

【解析】(1)仪器A为安全瓶，防止倒吸；冰水浴冷却的目的是为降低NaClO2的溶解度；减少H2O2的分解；增加ClO2的溶解度；减少ClO2的分解用冰水浴冷却；故答案为：防止倒吸；降低NaClO2的溶解度、减少H2O2的分解、增加ClO2的溶解度、减少ClO2的分解；

(2)空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收，则空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率；故答案为：空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收；

(3)Clˉ存在时会催化ClO2的生成，反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气反应为，2ClO3-+2Cl-+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O，H2O2+Cl2═2Cl-+O2+2H+；故答案为：2ClO3-+2Cl-+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O；

(4)过氧化氢受热易分解，故采用减压蒸馏的方式，则B处增加一个减压设备，馏出物为H2O；故答案为：减压；H2O；

(5)抽滤法分离NaClO2过程中，洗涤时为洗净晶体，应让洗涤剂缓慢通过滤纸，让洗涤剂和晶体充分接触；故答案为：C。