Question

二氧化氯（ClO2）在常溫下是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點為－59℃，沸點為11．0℃，易溶于水。工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃時反應制得。某學生擬用下圖所示裝置模擬工業(yè)制取并收集ClO2。由于該反應是吸熱反應，所以在情況下有利于該反應自發(fā)進行

（1）A中反應產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等，請寫出該反應的化學方程式： 。

（2）A必須添加溫度控制裝置，除酒精燈外，還需要的玻璃儀器有燒杯、 ；B裝置必須放在冰水浴中，其原因是 。

（3）反應后在裝置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO2·3H2O，在溫度高于38℃時析出晶體是NaClO2。請補充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟：① ；② ；③洗滌；④干燥。

（4）ClO2很不穩(wěn)定，需隨用隨制，產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測定所得溶液中ClO2的含量，進行了下列實驗：

步驟1：準確量取ClO2溶液10.00 mL，稀釋成100.00 mL試樣；量取V1 mL試樣加入到錐形瓶中；

步驟2：用稀硫酸調節(jié)試樣的pH≤2.0，加入足量的KI晶體，靜置片刻；

步驟3：加入淀粉指示劑，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。（已知2 Na2S2O3 + I2 ＝Na2S4O6 + 2NaI）

①配制100 mL c mol/LNa2S2O3標準溶液時，用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還有： 。

②寫出步驟2中發(fā)生反應的離子方程式 。

③原ClO2溶液的濃度為 g / L（用步驟中的字母代數(shù)式表示）。

④若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測定結果 。

若滴定開始仰視讀數(shù)，滴定終點時正確讀數(shù)，則測定結果 。

（填“偏高”“偏低”或“不變” ）

 

Answer 1

（1）2KClO3+H2C2O4 K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O;

（2）溫度計; 使ClO2充分冷凝，減少揮發(fā);

（3）①蒸發(fā)結晶（，寫蒸發(fā)、濃縮、結晶均給分）；②趁熱過濾；

（4） ① 100ml 容量瓶、膠頭滴管；②2ClO2 + 10I- + 8H+ = 2Cl- + 5I2 + 4H2O；

③；④偏高；偏低。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)已知信息可得方程式為：2KClO3+H2C2O4 K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O; （2）A必須添加溫度控制裝置，除酒精燈外，還需要的玻璃儀器有燒杯和溫度計；B裝置必須放在冰水浴中，是為了使ClO2充分冷凝，減少揮發(fā)；（3）由于NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO2·3H2O，在溫度高于38℃時析出晶體是NaClO2，所以從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟是①蒸發(fā)結晶，然后②趁熱過濾；③洗滌；④干燥。從而得到NaClO2晶體。（4）①配制100 mL c mol/LNa2S2O3標準溶液時，用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還有100ml 容量瓶、膠頭滴管；②ClO2有氧化性，而I-有還原性，二者在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應。根據(jù)電子守恒、原子守恒可知：步驟2中發(fā)生反應的離子方程式為2ClO2 + 10I- + 8H+ = 2Cl- + 5I2 + 4H2O；③由方程式得關系式為2ClO2～5I2～10Na2S2O3。n(Na2S2O3)= c mol/L×V2×10-3L，所以稀釋后的V1 mL溶液中含有的ClO2的物質的量為2 cV2×10-4mol.則原溶液10ml即稀釋后的100m的溶液中含有的ClO2的物質的量為(2 cV2÷ V1)×10-2mol.故原溶液的濃度為：c(ClO2)= (2 cV2÷V1)×10-2mol÷0.01L=(2 cV2÷V1)mol/L=g/L. ④若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則消耗的Na2S2O3體積偏大，使得測定結果偏高；若滴定開始仰視讀數(shù)，開始讀數(shù)偏大，滴定終點時正確讀數(shù)，則消耗的Na2S2O3體積偏小，測定結果偏低。

考點：考查化學反應原理、儀器的使用、物質的制取、誤差分析、化學方程式和離子方程式的書寫、濃度的計算的知識。