Question

【题目】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。工业上用潮湿的KClO3和草酸 （H2C2O4）在60℃时反应制得，某学生拟用下图所示的装置模拟制取并收集ClO2。

（1）B必须放在冰水浴中控制温度，其原因是_______________。

（2）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NaClO23H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2 。根据右上图所示的NaClO2溶解度曲线，请补充从NaClO2溶液中制NaClO2操作步骤：a______；b_______；③洗涤；④干燥。

（3）亚氯酸钠（NaClO2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

①I、III中发生反应的还原剂分别是_____、_____（填化学式）。

②Ⅱ中反应的离子方程式是___________。

③ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该反应化学方程式______。

④NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液，分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2+物质的量_______。（填“相同”，“不同”或“无法判断”）

Answer 1

【答案】

（1）使ClO2充分冷凝，减少挥发；

（2）a.蒸发结晶；b．趁热过滤；

（3）①Na2SO3；H2O；

②2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O；

③5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O；

④相同。

【解析】

试题分析：（1）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℃，B必须放在冰水浴中控制温度，其原因是使ClO2充分冷凝，减少挥发；

（2）根据题给信息：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。从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤：a.蒸发结晶；

B．趁热过滤；③洗涤；④干燥；

（3）①根据题给流程知反应I为2ClO3―＋SO32―＋2H＋ =2ClO2＋SO42―＋H2O，其中SO32― 中S由+4价变成+6价，Na2SO3作还原剂；反应Ⅲ为2H2O2H2↑+O2↑，还原剂为H2O；②根据题给流程知ClO2和H2O2在碱性条件反应生成NaClO2，ClO2中氯元素的化合价由+4价降低为+3价，H2O2中氧由―1价升高到0价，离子方程式为2ClO2 + H2O2 + 2OH－= 2ClO2－+ O2↑+ 2H2O；③亚氯酸钠和稀盐酸发生歧化反应，生成氯化钠、二氧化氯和水，化学方程式为5NaClO2 + 4HCl = 5NaCl + 4ClO2↑+ 2H2O；④ClO2―、ClO3―与Fe2＋ 反应最终都变成Cl― ，变质前后转移的电子数相同，反以消耗Fe2+的物质的量相同。