Question

【題目】ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑，熔點為-59.5℃，沸點為11.0℃，濃度過高時易發(fā)生分解引起爆炸，實驗室在50℃時制備ClO2。

實驗Ⅰ：制取并收集ClO2，裝置如圖所示：

(1)寫出用上述裝置制取ClO2的化學反應方程式_____________。

(2)裝置A中持續(xù)通入N2的目的是___________。裝置B應添加__________(填“冰水浴”、“沸水浴”或“50℃的熱水浴”)裝置。

實驗Ⅱ：測定裝置A中ClO2的質(zhì)量，設計裝置如圖：

過程如下：

①在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；

②按照右圖組裝好儀器；在玻璃液封管中加入①中溶液，浸沒導管口；

③將生成的ClO2由導管通入錐形瓶的溶液中，充分吸收后，把玻璃液封管中的水封溶液倒入錐形瓶中，洗滌玻璃液封管2—3次，都倒入錐形瓶，再向錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液；

④用c mol·L1 Na2S2O3標準液滴定錐形瓶中的液體，共用去V mL Na2S2O3溶液(已知：I2+2S2O32-=2I+S4O62-)。

(3)裝置中玻璃液封管的作用是_____________。

(4)滴定終點的現(xiàn)象是___________________。

(5)測得通入ClO2的質(zhì)量m(ClO2)=_______g(用整理過的含c、V的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 降低ClO2的濃度，防止ClO2的濃度過高而發(fā)生分解，引起爆炸 冰水浴 防止ClO2逸出，使ClO2全部反應，準確測定ClO2的質(zhì)量 溶液由藍色變?yōu)闊o色，并且在30s內(nèi)顏色不發(fā)生變化 1.35×10-2cV

【解析】

Ⅰ.(1)根據(jù)題給信息可知：NaClO3與亞硫酸鈉在酸性條件下反應生成ClO2和硫酸鈉等物質(zhì)；

(2)二氧化氯(ClO2)沸點為11℃，NaClO3與亞硫酸鈉在酸性條件下生成二氧化氯等物質(zhì)， ClO2濃度過高時易發(fā)生分解引起爆炸，ClO2的沸點低，用冰水可以使ClO2冷凝為液體；

Ⅱ. (3)用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等，準確測量；

(4)溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明滴定至終點；

(5)根據(jù)氧化還原反應分析，有關系式2ClO2～5I2～10Na2S2O3計算n(ClO2)，再根據(jù)m=nM計算m(ClO2)。

Ⅰ.(1)根據(jù)題給信息可知：NaClO3與亞硫酸鈉在酸性條件下反應生成ClO2和硫酸鈉等物質(zhì)，則化學反應方程式為：，故答案為：；

(2)二氧化氯(ClO2)沸點為11℃，NaClO3與亞硫酸鈉在酸性條件下生成二氧化氯等物質(zhì)， ClO2濃度過高時易發(fā)生分解引起爆炸，通入氮氣，及時排出；ClO2的沸點低，用冰水可以使ClO2冷凝為液體，故答案為：降低ClO2的濃度，防止ClO2的濃度過高而發(fā)生分解，引起爆炸；冰水��；

Ⅱ. (3)裝置中玻璃液封管的作用是，防止ClO2逸出，使ClO2全部反應，準確測定ClO2的質(zhì)量，故答案為：防止ClO2逸出，使ClO2全部反應，準確測定ClO2的質(zhì)量；

(4)當?shù)稳?/span>(最后)一滴標準液時，溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明滴定至終點，故答案為：溶液由藍色變?yōu)闊o色，并且在30s內(nèi)顏色不發(fā)生變化；

(5)VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物質(zhì)的量n(Na2S2O3)=V10-3 L×cmol/L=cV10-3 mol．則：根據(jù)關系式：，所以n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×cV10-3 mol，所以m(ClO2)=n(ClO2) M=×cV10-3 mol×67.5g/mol=1.35cV×10-2g，故答案為：1.35cV×10-2。