题目内容

【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。二氧化氯具有强刺激性和腐蚀性。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)Cl-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_____________________________________________。

(3)丙装置中发生的反应为:Cl2+2NaClO2===2ClO2↑+2NaCl 。

下列有关该实验的说法正确的是________________

A. 可用微热法检查实验装置的气密性

B. 如果乙装置是盛有浓硫酸,更有利于实验安全

C. 若甲中足量MnO2与含0.4 molHCl的浓盐酸反应,则丙中可制得0.2molClO2

D. 实验过程甲装置要缓缓加热,不宜强热

(4)戊装置烧杯中NaOH 溶液,其作用是_________________________________。

【答案】MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 饱和食盐水 防止ClO2 发生分解,甚至爆炸 A D 吸收尾气,防止污染环境

【解析】

(1)甲装置中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水;

(2)由题干信息可知,装置乙的作用是除去氯气中的氯化氢,分析乙装置内的液体;

(3)根据反应Cl2+2NaClO2=2ClO2↑+2NaCl、MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O进行分析;

(4)氯气有毒,会污染空气。

(1)甲装置中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;

(2)Cl-存在时会催化 ClO2的生成,若无乙装置,则丙装置内产生 ClO2的速率明显加快导致ClO2浓度过高,易发生分解甚至爆炸,故乙装置的作用是除去氯气中的氯化氢,试剂瓶内的液体是饱和食盐水;实验过程中常需通入适量的 N2稀释 ClO2,其目的防止ClO2 发生分解,甚至爆炸;

(3)丙装置中发生的反应为:Cl2+2NaClO2=2ClO2↑+2NaCl。

A. 有气体参与或生成的实验前必须先检查气密性,故可用微热法检查实验装置的气密性,选项A正确;

B. 如果乙装置是盛有浓硫酸,则无法除去氯气中的氯化氢,Cl-存在时会催化 ClO2的生成,致ClO2浓度过高,易发生分解甚至爆炸,选项B错误;

C. 根据反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O、Cl2+2NaClO2=2ClO2↑+2NaCl,若甲中足量MnO2与含0.4 molHCl的浓盐酸反应,随着反应的进行,盐酸变稀,生成的氯气少于0.1 mol,则丙中可制得ClO2少于0.2mol,选项C错误;

D. 实验过程甲装置要缓缓加热,不宜强热,否则容易发生爆炸,选项D正确。

答案选AD;

(4)氯气有毒,会污染空气,戊装置烧杯中NaOH 溶液,其作用是吸收尾气,防止污染环境。

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