Question

【題目】在抗擊新型冠狀病毒肺炎戰(zhàn)役中做好殺菌消毒工作至關重要。下面是幾種常見的消毒劑：

(一)酒精(C2H5OH)

(1)在配制 75%的醫(yī)用酒精溶液時發(fā)現(xiàn) 75mL 的酒精和 25mL 的水混合后體積小于 100mL，其原因是________；

(2)在室內使用酒精消毒劑時，遇到明火易發(fā)生燃燒甚至爆炸。從燃燒的條件分析，明火的作用是______，酒精完全燃燒的化學方程式是______。

(二)過氧乙酸溶液 其標簽上的部分文字如圖。

(1)從標簽上的成分信息可以推知，過氧乙酸溶液受熱時容易發(fā)生_____；

(2)一瓶這種溶液中含溶質過氧乙酸_____g；

(3)過氧乙酸中碳、氫、氧元素的質量比為________________(填最簡整數(shù)比)；

(4)新區(qū)實驗初中的校醫(yī)每天都用溶質質量分數(shù)為0.5%的過 氧乙酸溶液對教室等場所進行消毒。要配制這種溶液 600kg，需要溶質質量分數(shù)為 40%的過氧乙酸溶液____________kg。

(三)二氧化氯(ClO2)

資料：①ClO2是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，熔點：﹣59.0℃，沸點：11.0℃，②冷卻至11.0℃以下時變成紅色液體，③易溶于水，④見光易分解，⑤易與堿反應，⑥殺菌、漂白能力均優(yōu) 于 Cl2。消毒水體時不生成有害物質，也不存在用氯氣消毒時殘留的臭味。

(1)以上關于 ClO2 的描述中，屬于化學性質的是________________(填序號)；

(2)制取 ClO2 的方法有多種，目前歐洲一些國家用氯酸鈉(NaClO3)與濃鹽酸反應制取 ClO2(Kestiog 法)，同時有 Cl2、NaCl 和一種常見的氧化物生成，該反應中涉及的氯元素的化合價有________種；

(3)我國最近研究成功用 Cl2 和 NaClO2(N2 保護下)制取 ClO2，同時有 NaCl 生成，該反應的化學方程式是_____________；此法與 Kestiog 法相比，其優(yōu)點是_________； (寫出其中的一條)

(4)工業(yè)上也可以在 60℃時，用稍加潮濕的 KClO3 與草酸(C2H2O4)反應制取 ClO2。某實驗小組用如下圖裝置制取并收集 ClO2，A 為 ClO2 的發(fā)生裝置，B 為 ClO2 的收集裝置，C 為尾氣吸收裝置。

請問：為了保證實驗成功，實驗時，A 裝置應浸在_____中加熱； B 裝置外加冰水冷卻，試管內可觀察到的現(xiàn)象是________；C 中所盛放的藥品可以是______。

Answer 1

【答案】分子之間有空隙 讓酒精的溫度達到著火點 C2H5OH+3O22CO2+3H2O 分解 200 6:1:12 7.5 ④⑤ 4 Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl 不會生成有毒氣體 Cl2(或產(chǎn)品易分離) 60℃水浴 出現(xiàn)紅色液體 氫氧化鈉溶液(或其他堿液)

【解析】

（一）

（1）75mL 的酒精和 25mL 的水混合后體積小于 100mL，其原因是分子之間有空隙，一部分酒精分子進入水分子的空隙中，導致混合后的體積小于二者體積之和；

（2）燃燒的條件：可燃物、與氧氣（或空氣接觸）、溫度達到著火點。從燃燒的條件分析，明火的作用是讓酒精的溫度達到著火點，酒精完全燃燒生成水和二氧化碳，反應的化學方程式是C2H5OH+3O22CO2+3H2O；

（二）

（1）過氧乙酸溶液中存在過氧化氫，過氧化氫受熱易分解。從標簽上的成分信息可以推知，過氧乙酸溶液受熱時容易發(fā)生分解；

（2）一瓶這種溶液中含溶質過氧乙酸為：500g×40%=200g；

（3）過氧乙酸中碳、氫、氧元素的質量比=(12×2):(1×4):(16×3)= 6:1:12；

（4）需要溶質質量分數(shù)為 40%的過氧乙酸溶液為x，溶液在稀釋過程中溶質的質量不變，則有：600kg×0.5%=40%×x，x=7.5kg。

（三）

（1）①ClO2是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，這些性質不需要通過化學變化表現(xiàn)出來，屬于物理性質；

②冷卻至11.0℃以下時變成紅色液體，不需要通過化學變化表現(xiàn)出來，屬于物理性質；

③易溶于水，不需要通過化學變化表現(xiàn)出來，屬于物理性質；

④見光易分解，需要通過化學變化表現(xiàn)出來，屬于化學性質；

⑤易與堿反應，需要通過化學變化表現(xiàn)出來，屬于化學性質

⑥殺菌、漂白能力均優(yōu) Cl2，屬于物質的用途。故選④⑤；

（2）用氯酸鈉(NaClO3)與濃鹽酸反應制取 ClO2(Kestiog 法)，同時有 Cl2、NaCl 和一種常見的氧化物生成，根據(jù)質量守恒定律和氧化物的概念可知，該反應中反應物是NaClO3和HCl，生成物是Cl2、NaCl、ClO2和H2O，其中NaClO3中氯元素化合價為+5價，HCl中氯元素化合價為-1價，Cl2中氯元素化合價為0價，NaCl中氯元素化合價為-1價，ClO2中氯元素化合價為+4價，涉及的氯元素的化合價有4種；

（3）用 Cl2 和 NaClO2(N2 保護下)制取 ClO2，同時有 NaCl 生成，該反應的化學方程式是Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl；此法與 Kestiog 法相比，其優(yōu)點是此法與Kestiog法相比，其優(yōu)點是不會生成有毒氣體 Cl2(或產(chǎn)品易分離)；

（4）根據(jù)“①工業(yè)上也可以在 60℃時，用稍加潮濕的 KClO3 與草酸(C2H2O4)反應制取 ClO2”可知，為了保證實驗成功，實驗時，A 裝置應浸在60℃水浴中加熱； B 裝置外加冰水冷卻，根據(jù)“ClO2是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，熔點：﹣59.0℃，沸點：11.0℃，②冷卻至11.0℃以下時變成紅色液體”試管內可觀察到的現(xiàn)象是出現(xiàn)紅色液體；根據(jù)“ClO2易與堿反應”可知，為較好地防止ClO2泄漏，C的燒杯中應盛放的液體是濃氫氧化鈉溶液。