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8.日前,世界环保联盟建议全面禁止用氯气对饮用水消毒,推广使用安全、高效杀菌消毒剂ClO2.①ClO2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,②冷却至11.0℃以下时变成红色液体,③易溶于水,④见光易分解,⑤易与碱反应,⑥杀菌、漂白能力均优于氯气.
(1)某实验小组用如图所示装置探究用潮湿的KClO3与草酸在60℃时反应制取ClO2获得成功.在装置中,A为ClO2的发生装置,B为ClO2收集装置,C为尾气吸收装置.为了收集到液态ClO2,对装置B应采取的措施是用冰冷却.
(2)目前欧洲一些国家采用氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应制取ClO2(Kestiog法),反应的化学方程式为:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl,该反应能采用图中A装置来制取(填“能”或“否”).
(3)我国最近研究成功用氯气和亚氯酸钠(NaClO2)反应制取ClO2,该反应的化学方程式为:Cl2+2NaClO2═2ClO2+2NaCl,此法与Kestiog法相比,其优点是反应后没有Cl2生成,便于分离,不污染环境.

分析 (1)根据ClO2冷却至11.0℃以下时变成红色液体的特点,选择应采取的措施.
(2)根据氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应制取ClO2属于固液在常温下反应制取气体进行分析.
(3)根据氯气和亚氯酸钠(NaClO2)反应制取ClO2,同时生成一种生活中常见的盐,利用元素守恒推测盐,并书写化学反应方程式,然后利用比较得出此方法的优点.

解答 解:(1)因为ClO2冷却至11.0℃以下时变成红色液体,我们可以对装置B用冰冷却.
(2)氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应制取ClO2属于固液在常温下反应制取气体,可用图中A装置来制取.
(3)有氯气和NaClO2反应制取ClO2,同时生成一种生活中常见的盐,则由反应前的元素可知盐为氯化钠,则反应为Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaC1,与反应2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2↑+2H2O+2NaCl相比,该反应无有害气体氯气产生,且生成气体和固体产品易分离.
故答案为:(1)用冰冷却;(2)能;(3)反应后没有Cl2生成,便于分离,不污染环境.

点评 本题较难,学生应注意利用习题中的信息来分析解决问题,并学会利用比较的方法分析反应的利弊,注重信息与所学知识的结合是解答的关键.

练习册系列答案
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20.某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究,该红色粉末可能由Cu、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成.
【提出猜想】红色粉末可能是:①Cu       ②Fe2O3   ③Cu和Fe2O3
【查阅资料】
(1)白色无水CuSO4遇水变蓝
(2)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
[甲组同学]:定性检测该红色粉末的物质组成
(1)小云取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,充分振荡后观察,发现固体全部溶解,得有色溶液.则猜想①(填序号)一定不成立.
(2)小伟向小云得到的有色溶液中插多余空入一根洁净的铁丝,反应充分后,观察到铁丝表面有红色固体出现,得出猜想③(填序号)成立.
[乙组同学]:定量测定该红色粉末中氧化铁的质量分数
实验步骤:小晨称取该红色粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按右图进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再高温加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关物质的总质量(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计),其数据如表:
反应前反应后
Ⅰ组玻璃管和红色粉末的总质量48.3克47.1克
Ⅱ组洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量258.6克261.9克
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的目的是排出玻璃管内的空气,B装置的作用是吸收反应产生的CO2
(2)根据上述表格中的实验数据计算:红色粉末中氧化铁的质量分数为80%.
(3)从环保角度看上述装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?管口放置点燃的蜡烛或气囊收集.
【拓展延伸】
对实验后B装置洗气瓶内溶液做进一步探究
实验步骤:小渊同学取该洗气瓶内溶液50克,逐滴加入氢氧化钙溶液至无沉淀析出,共得沉淀5克.试计算:洗气瓶内的溶液中碳酸钠的质量分数.

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