Question

【題目】 ClO2是一種強氧化性氣體，在消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過如圖所示裝置對其進行制備、收集、吸收并制取NaClO2。

（1）儀器A的名稱是________。

（2）圖中裝置有一明顯錯誤，請指出：________。

（3）打開B的活塞，A中有ClO2生成，D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3，寫出D中所發生反應的離子方程式：________。

（4）E中溶液出現黃色能否說明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收，判斷并說明理由：________。

（5）寫出一種提高ClO2吸收率的方法：________。

（6）E裝置吸收逸出的少量ClO2氣體后所得溶液（pH為5.5~6.5）中存在少量ClO2-，當pH≤2時，ClO2-能被I還原。請補充完整檢驗E裝置溶液中存在少量ClO2-的實驗方案：取一定體積E裝置中的溶液于分液漏斗中，________，則溶液中存在ClO2-。（實驗中須使用的試劑有：CCl4、稀硫酸、淀粉溶液）

Answer 1

【答案】錐形瓶 C裝置中導氣管應該長進短出 2ClO2+H2O2+2CO32-=2ClO2-+2HCO3-+O2↑ 不能，因為D裝置中有氧氣產生，氧氣也可能將I-氧化為I2 減緩稀硫酸的滴加速率，長導管口加裝多孔球泡（其余合理答案） 用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不顯藍色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液變藍

【解析】

A裝置中盛放亞硫酸鈉和氯酸鈉的固體混合物，當分液漏斗滴加稀硫酸進入A中后，三者混合發生反應生成二氧化氯，C為吸收裝置，多余的二氧化氯在裝置D中被H2O2和Na2CO3的混合溶液吸收生成NaClO2，裝置E檢驗二氧化氯是否完全被D裝置吸收，據此流程進行解答。

（1）根據圖示儀器A的名稱是錐形瓶；

（2）二氧化氯的密度比空氣大，C裝置為氣體收集裝置，應采用向上排空氣法，氣體應該從長管進短管出，故答案為：C裝置中導氣管應該長進短出

（3）D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3，ClO2具有強氧化性，化合價降低生成NaClO2，過氧化氫為還原劑，化合價升高生成氧氣，化學方程式為：2ClO2+H2O2+2Na2CO3=2NaClO2+2NaHCO3+O2↑，改寫成離子方程式為：2ClO2+H2O2+2CO32-=2ClO2-+2HCO3-+O2↑；

（4）E中裝有碘化鉀溶液出現黃色，說明碘離子被氧化生成了碘單質，但不能說明存在ClO2，因為D中反應生成了氧氣，氧氣也可能將I氧化為I2，所以出現黃色不能說明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收，答案為：不能，因為D裝置中有氧氣產生，氧氣也可能將I-氧化為I2；

（5）為提高D中ClO2吸收率，可采取減緩稀硫酸的滴加速率，減慢二氧化氯生成的速率，也可在D中長導管口加裝多孔球泡，增大氣體與溶液的反應面積等方法，答案為：減緩稀硫酸的滴加速率，長導管口加裝多孔球泡；

（6）E裝置吸收逸出的少量ClO2氣體后所得溶液含有I2和ClO2-，要檢驗ClO2-必須除去I2，然后調節pH≤2.0再檢驗，所以檢驗E裝置溶液中存在少量ClO2的實驗方案：取一定體積E裝置中的溶液于分液漏斗中，用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不顯藍色。再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液變藍，則溶液中存在ClO2-，答案為：用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不顯藍色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液變藍。