Question

【題目】ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑，其溶解度約是Cl2的5倍，但溫度過(guò)高濃度過(guò)大時(shí)均易發(fā)生分解，因此常將其制成KClO2固體，以便運(yùn)輸和貯存。制備KClO2固體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其中A裝置制備ClO2，B裝置制備KClO2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）A中制備ClO2的化學(xué)方程式為__。

（2）與分液漏斗相比，本實(shí)驗(yàn)使用滴液漏斗，其優(yōu)點(diǎn)是__。加入H2SO4需用冰鹽水冷卻，是為了防止液體飛濺和__。

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通入空氣的目的是__，空氣流速過(guò)快，會(huì)降低KClO2產(chǎn)率，試解釋其原因__。

（4）ClO2通入KOH溶液生成KClO2的同時(shí)還有可能生成的物質(zhì)__。

a.KCl b.KClO c.KClO3 d.KClO4

（5）KClO2變質(zhì)分解為KClO3和KCl，取等質(zhì)量的變質(zhì)前后的KClO2試樣配成溶液，分別與足量的FeSO4溶液反應(yīng)消耗Fe2+的物質(zhì)的量__（填“相同”、“不相同”“無(wú)法確定”）。

Answer 1

【答案】2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O 滴液漏斗使漏斗和三頸燒瓶中的壓強(qiáng)相同，使液體順利滴下 降低反應(yīng)體系的溫度，防止溫度高ClO2分解 將ClO2全部趕出以被KOH溶液吸收，同時(shí)可稀釋ClO2，防止?jié)舛冗^(guò)大發(fā)生分解 空氣流速過(guò)快，ClO2不能被充分吸收 cd 相同

【解析】

(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反應(yīng)制備ClO2，KClO3得電子，被還原，則K2SO3被氧化，生成K2SO4，根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平化學(xué)方程式；

(2)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)分析滴液漏斗的優(yōu)勢(shì)；根據(jù)已知信息：ClO2溫度過(guò)高時(shí)易發(fā)生分解解答；

(3)空氣可將ClO2全部趕出以被KOH溶液吸收，同時(shí)根據(jù)ClO2濃度過(guò)大時(shí)易發(fā)生分解，分析其作用；

(4)氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)有降低，必定有升高；

(5)KClO2變質(zhì)分解為KClO3和KCl，變質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)為：3KClO2=2KClO3+KCl，且KClO2、KClO3均被Fe2+還原為Cl-，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒分析判斷。

(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反應(yīng)制備ClO2，KClO3得電子，被還原，則K2SO3被氧化，生成K2SO4，根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平化學(xué)方程式為2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O，故答案為：2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O；

(2)滴液漏斗與普通分液漏斗相比，其優(yōu)點(diǎn)是滴液漏斗液面上方和三頸燒瓶液面上方壓強(qiáng)相等，使液體能順利滴下；加入H2SO4需用冰鹽水冷卻，是為了防止?jié)饬蛩嵊鏊�放出大量的熱，從而使液體飛濺，并防止生成的ClO2分解，故答案為：滴液漏斗使漏斗和三頸燒瓶中的壓強(qiáng)相同，使液體順利滴下；降低反應(yīng)體系的溫度，防止溫度高ClO2分解；

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通入空氣的目的是將ClO2全部趕出以被KOH溶液吸收，同時(shí)可稀釋ClO2，防止?jié)舛冗^(guò)大發(fā)生分解；空氣流速過(guò)快吋，ClO2不能被充分吸收，導(dǎo)致其產(chǎn)率降低，故答案為：將ClO2全部趕出以被KOH溶液吸收，同時(shí)可稀釋ClO2，防止?jié)舛冗^(guò)大發(fā)生分解；空氣流速過(guò)快，ClO2不能被充分吸收；

(4)ClO2中Cl的化合價(jià)為+4價(jià)，KClO2中Cl的化合價(jià)為+3價(jià)，由此可知該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，則化合價(jià)有降低，必定有升高，則同時(shí)還有可能生成的物質(zhì)為KClO3、.KClO4，故答案為：cd；

(5)KClO2變質(zhì)分解為KClO3和KCl，變質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)為：3KClO2=2KClO3+KCl，3molKClO2變質(zhì)得到2mol KClO3，與足量FeSO4溶液反應(yīng)時(shí)，KClO2、KClO3均被Fe2+還原為Cl-，3molKClO2反應(yīng)獲得電子為3mol×4=12mol，2mol KClO3反應(yīng)獲得電子為2mol×6=12mol，故消耗Fe2+物質(zhì)的量相同，故答案為：相同。