题目内容
【题目】二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂,易溶于水,沸点为11.0℃,极易爆炸分解,若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时,爆炸性则降低。用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯,装置如图:
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(1)仪器a的名称为___________,装置A中反应的离子方程式为____________________。
(2)试剂X的作用是_____________________________。
(3)装置D中通入干燥空气的作用是______________________________。
(4)该实验装置的缺陷是_____________________________。
【答案】圆底烧瓶 MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O 吸收HCl 稀释降低二氧化氯的浓度,减少其爆炸的可能性 装置E没有采取防倒吸措施;装置D和E之间缺少干燥装置
【解析】
由实验装置图可知,装置A中中二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,氯气中混有挥发出的氯化氢气体,装置B中盛有的饱和食盐水能除去氯气中混有的氯化氢,装置C中盛有浓硫酸的目的是干燥氯气,装置D中氯气与固体亚氯酸钠在冰水浴条件下制备二氧化氯,装置E中氢氧化钠溶液用于吸收过量的氯气和挥发出的二氧化氯,防止污染环境。
(1)仪器a的名称为圆底烧瓶;装置A中二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:圆底烧瓶;MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)浓盐酸具有挥发性,装置A中制取的氯气中混有氯化氢气体,装置B中盛有的试剂X饱和食盐水,目的是吸收除去氯气中混有的氯化氢气体,故答案为:吸收HCl;
(3)由题意可知,二氧化氯极易爆炸分解,若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时,爆炸性则降低,则向装置D中通入干燥空气能稀释降低二氧化氯的浓度,减少其爆炸的可能性,故答案为:稀释降低二氧化氯的浓度,减少其爆炸的可能性;
(4)由题意可知,二氧化氯气体易溶于水,可能溶于氢氧化钠溶液中挥发出的水蒸气,应在装置D和E之间添加干燥装置,防止二氧化氯溶于水;氯气和二氧化氯能与氢氧化钠溶液反应,若直接通入氢氧化钠溶液会产生倒吸,为防止倒吸,应在装置E中采取防倒吸措施,故答案为:装置E没有采取防倒吸措施;装置D和E之间缺少干燥装置。