Question

【題目】二氧化氯是一種高效消毒劑，通常狀況下二氧化氯易溶于水，沸點(diǎn)為11.0℃，極易爆炸，制取和使用二氧化氯時(shí)要用性質(zhì)穩(wěn)定的氣體按一定比例稀釋，以防爆炸。某實(shí)驗(yàn)小組在干燥空氣稀釋條件下，用干燥的氯氣與固體亞氯酸鈉制備二氧化氯，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

(1)儀器a的名稱為___________，裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

(2)試劑X是___________。

(3)裝置D內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

(4)工業(yè)上也常用鹽酸或雙氧水還原NaClO3制備ClO2，相比之下用雙氧水制備ClO2方法更優(yōu)，可能的原因是_____________________________。

(5)裝置E中主要反應(yīng)的離子方程式為____________________。

(6)已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2·3H2O，高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2，高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

①請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)室利用NaClO2溶液制得NaClO2晶體的操作步驟：A．減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；B．趁熱過濾；C．用38～60℃的溫水洗滌；D．低于60℃干燥，得到產(chǎn)品。

②取上述所得產(chǎn)品2.50g溶于水配成250mL溶液，取出25.00mL溶液于錐形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，充分反應(yīng)后(NaClO2被還原為Cl-，雜質(zhì)不參加反應(yīng))，加入2～3滴淀粉溶液，用0.500mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)。進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)后，平均用去標(biāo)準(zhǔn)液18.80mL，試計(jì)算NaClO2產(chǎn)品的純度__________(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。

Answer 1

【答案】分液漏斗 飽和食鹽水 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2 H2O2的氧化產(chǎn)物為O2不會(huì)污染環(huán)境(或HCl的氧化產(chǎn)物為Cl2會(huì)污染環(huán)境) )Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 85.07%(或“0.8507”等)

【解析】

本題主要以實(shí)驗(yàn)室制備氯氣、除雜、干燥進(jìn)而進(jìn)行氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)反應(yīng)過程中利用氧化還原反應(yīng)的原理書寫反應(yīng)方程式，同時(shí)進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)來測(cè)量所用NaClO2產(chǎn)品的純度，只要基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，此類題型難度并不大。

(1)從圖中可以直接看出儀器a的名稱為分液漏斗，裝置A中就是發(fā)生的實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的化學(xué)方程式為，故答案為：分液漏斗 ；

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，裝置B是進(jìn)行除雜，即出去氯氣中的氯化氫氣體，故試劑X是飽和食鹽水，故答案為：飽和食鹽水；

(3)根據(jù)已知反應(yīng)物為NaClO2和Cl2，部分生成為ClO2，此過程中氯的化合價(jià)升高，必然要有元素化合價(jià)降低，故推出另一種生成物為NaCl，然后再進(jìn)行氧化還原反應(yīng)配平，故裝置D內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2，故答案為：2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2；

(4)由于鹽酸能與NaClO3在一定條件下反應(yīng)生成氯氣，污染環(huán)境，而H2O2的氧化產(chǎn)物為O2不會(huì)污染環(huán)境，故工業(yè)上也常用鹽酸或雙氧水還原NaClO3制備ClO2，相比之下用雙氧水制備ClO2方法更優(yōu)，可能的原因是H2O2的氧化產(chǎn)物為O2不會(huì)污染環(huán)境(或HCl的氧化產(chǎn)物為Cl2會(huì)污染環(huán)境)，故答案為：H2O2的氧化產(chǎn)物為O2不會(huì)污染環(huán)境(或HCl的氧化產(chǎn)物為Cl2會(huì)污染環(huán)境)；

(5)裝置E是進(jìn)行尾氣處理，用NaOH溶液吸收氯氣，故其主要反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

(6) 加入足量酸化的KI溶液，充分反應(yīng)后(NaClO2被還原為Cl-，雜質(zhì)不參加反應(yīng)，根據(jù)得失電子總數(shù)相等，可知的I2的物質(zhì)的量之比為1：2，進(jìn)而可以找出如下關(guān)系式：--2I2--4 ，故

計(jì)算得到樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=，故答案為：85.07%(或“0.8507”等)。