Question

9．氯气或液氯消毒饮用水时，会和水中的有机物发生反应，生成对人体有毒的有机物．因此，世界环保联盟将全面禁止用氯气对饮用水消毒，建议推广采用安全、高效杀菌消毒剂ClO₂．ClO₂ 是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，熔点：-59.0℃，沸点：11.0℃，冷却至11.0℃以下时变成红色液体，易溶于水，见光易分解．ClO₂易与NaOH反应，其杀菌、漂白能力均优于Cl₂，消毒水体时不生成有害物质，也不存在用氯气消毒时残留的臭味．
（1）制取ClO₂的方法有多种，目前欧洲一些国家用NaClO₃氧化浓盐酸制取ClO₂（Kestiog法）同时有Cl₂、NaCl和一种常见的氧化物生成，该反应的化学方程式为2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl．
（2）我国最近研究成功用Cl₂氧化NaClO₂（N₂保护下）制取ClO₂，该反应的化学方程式2NaClO₂+Cl₂═2ClO₂+2NaCl；此法与Kestiog法相比，其优点是无有害气体生成，产品易分离．
（3）工业上也可以在60℃时，用稍加潮湿的KClO₃与草酸（HOOCCOOH）反应制取ClO₂．某实验小组用如图所示装置制取并收集ClO₂，在装置图中A为ClO₂的发生装置，B为ClO₂的收集装置，C为尾气吸收装置．请问：为了保证实验成功，A装置应浸在60℃水中加热；C中所盛放的药品是氢氧化钠溶液．

Answer 1

分析 （1）氯酸钠和浓盐酸反应能生成二氧化氯、氯气、水和氯化钠；
（2）Cl₂和NaClO₂反应能生成二氧化氯和氯化钠；
（3）为了保证实验成功，反应温度应该控制在60℃，收集装置应该控制在11.0℃以下，氢氧化钠溶液能够吸收二氧化氯．

解答 解：（1）氯酸钠和浓盐酸反应的化学方程式为：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl．故填：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl；
（2）Cl₂和NaClO₂反应的化学方程式为：2NaClO₂+Cl₂═2ClO₂+2NaCl．故填：2NaClO₂+Cl₂═2ClO₂+2NaCl；
此法与Kestiog法相比，其优点是：没有氯气生成，二氧化氯和氯化钠容易分离．故填：无有害气体生成，产品易分离．
（3）为了保证实验成功，在A装置外面需加60℃水．故填：60℃水．
可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化氯．故填：氢氧化钠溶液．

点评 本题主要考查制取二氧化氯的方法和化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律．