Question

6．二氧化氯（ClO₂）是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點(diǎn)為-59°C，沸點(diǎn)為11.0°C，易溶于水．是目前國際上公認(rèn)的新一代高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑，在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑．與（Cl₂）相比（ClO₂）不但具有更顯著的殺菌能力，而且不會(huì)產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機(jī)氯代物．

（1）在ClO₂的制備方法中，比較實(shí)用的有數(shù)十種，實(shí)驗(yàn)室常用氯酸鈉（NaClO₃）、亞硫酸鈉（Na₂SO₃）和硫酸共熱制備二氧化氯，此化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O
（2）工業(yè)上用稍潮濕的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60°C時(shí)反應(yīng)制得．某學(xué)生用如圖1所示的裝置模擬工業(yè)制取及收集ClO₂，其中A為ClO₂的發(fā)生裝置，B為ClO₂的凝集裝置，C為尾氣吸收裝置．請問：
A部分還應(yīng)添加溫度控制裝置，請你說出一種溫度控制方法水浴加熱；
B部分還應(yīng)補(bǔ)充什么裝置（冰水）冷凝；此實(shí)驗(yàn)裝置還有何不足？缺少尾氣處理裝置
（3）我國最近成功研制出制取ClO₂的新方法，其反應(yīng)的微觀過程如圖2所示：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO₂+Cl₂=2NaCl+2ClO₂．

Answer 1

分析 （1）用氯酸鈉（NaClO₃）、亞硫酸鈉（Na₂SO₃）和硫酸共熱制備二氧化氯，還生成硫酸鈉和水；
（2）圖1所示的裝置模擬工業(yè)制取及收集ClO₂，其中A為ClO₂的發(fā)生裝置，B為ClO₂的凝集裝置，C為尾氣吸收裝置，A應(yīng)控制溫度為60°C；B應(yīng)冷卻分離，該實(shí)驗(yàn)中尾氣有毒；
（3）由微觀過程可知，氯氣與NaClO₂反應(yīng)．

解答 解：（1）用氯酸鈉（NaClO₃）、亞硫酸鈉（Na₂SO₃）和硫酸共熱制備二氧化氯，還生成硫酸鈉和水，化學(xué)反應(yīng)為2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O，
故答案為：2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄=2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O；
（2）圖1所示的裝置模擬工業(yè)制取及收集ClO₂，其中A為ClO₂的發(fā)生裝置，B為ClO₂的凝集裝置，C為尾氣吸收裝置，A應(yīng)控制溫度為60°C，溫度控制方法為水浴加熱；B應(yīng)冷卻分離，B部分還應(yīng)補(bǔ)充冰水冷凝裝置，該實(shí)驗(yàn)中尾氣有毒，則實(shí)驗(yàn)裝置的不足之處為缺少尾氣處理裝置，
故答案為：水浴加熱；（冰水）冷凝；缺少尾氣處理裝置；
（3）由微觀過程可知，氯氣與NaClO₂反應(yīng)，由原子及電子守恒可知，反應(yīng)為2NaClO₂+Cl₂=2NaCl+2ClO₂，故答案為：2NaClO₂+Cl₂=2NaCl+2ClO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，把握習(xí)題中的信息及發(fā)生的氧化還原反應(yīng)、制備實(shí)驗(yàn)裝置的作用等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．