Question

【题目】二氧化氯(ClO2)是一种优良的消毒剂，熔点为-59℃，沸点为 11℃，浓度过高时易发生分解，甚至爆炸。某课外兴趣小组通过氯气与 NaClO2溶液反应来制取少量ClO2，装置如下图所示：

(1)甲装置中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式是____________________。

(2)丙装置中发生的反应可能经两步完成，请将其补充完整：

①____________________________________________(用化学方程式表示)，

②HClO + HCl + 2NaClO2 2ClO2↑+ 2NaCl + H2O。

(3)Clˉ存在时会催化 ClO2的生成，若无乙装置，则丙装置内产生 ClO2的速率明显加快。乙装置中试剂瓶内的液体是__________。实验过程中常需通入适量的 N2稀释 ClO2，其目的是_______________________。

(4)戊装置烧杯中 NaOH 溶液吸收 ClO2后，生成了 ClO2-、ClO3-，该反应的离子方程式是__________。

Answer 1

【答案】MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O Cl2＋H2OHCl＋HClO 饱和食盐水 防止ClO2 发生分解，甚至爆炸 2ClO2＋2OH－= ClO2- ＋ClO3- ＋H2O

【解析】

（1）甲装置中是MnO2和HCl（浓）反应制氯气的。

（2）丙装置中氯气先和水反应，反应的化学方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO。

（3）从甲装置中出来的氯气中混有氯化氢，氯气在饱和食盐水中不溶，氯化氢溶解在水中。

（4）根据元素守恒和电荷守恒配平离子方程式。

（1）甲装置中是MnO2和HCl（浓）反应制氯气的，圆底烧瓶内发生反应的化学方程式是：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，故答案为：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

（2）丙装置中氯气先和水反应，反应的化学方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO，故答案为：Cl2＋H2OHCl＋HClO。

（3）从甲装置中出来的氯气中混有氯化氢，氯气在饱和食盐水中不溶，氯化氢溶解在水中，故乙装置中试剂瓶内的液体是饱和食盐水，通入适量的 N2稀释 ClO2，其目的是防止ClO2 发生分解，甚至爆炸，故答案为：饱和食盐水；防止ClO2 发生分解，甚至爆炸。

（4）戊装置烧杯中NaOH溶液吸收 ClO2后，生成了 ClO2-、ClO3-，根据元素守恒可知产物还有水生成，再根据电荷守恒可得出该反应的离子方程式是：2ClO2＋2OH－= ClO2- ＋ClO3- ＋H2O，故答案为：2ClO2＋2OH－= ClO2- ＋ClO3- ＋H2O。