Question

【題目】ClO2是一種高效水處理劑，某實驗小組用下圖所示裝置制取并收集ClO2 ．
已知：①ClO2為黃綠色氣體，極易溶于水，熔點﹣59C，沸點11℃，具有強氧化性．
②ClO2易爆炸，若用“惰性氣體”等稀釋時，爆炸的可能性大大降低．
③裝置A中發生反應：H2C2O4+H2SO4+2KC1O3一K2SO4+2CO2 T+2ClO2+2H2O
④HClO2是強酸．
（1）A裝置中電動攪拌棒的作用是 ．
（2）B裝置需放在冰水中，原因是 ．
（3）用H2C2O4、稀硫酸和KClO3制備ClO2的最大優點是 ．
（4）ClO2很不穩定，需隨用隨制，產物用水吸收得到ClO2溶液．為測定所得溶液中ClO2的含量，進行下列實驗：步驟1：準確量取V1mL ClO2溶液加入到錐形瓶中．，
步驟2：用稀硫酸調節ClO2溶液的pH≤2.0，加入足量的KI晶體，靜置片刻．
步驟3：加入指示劑，用c mol．L﹣1Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液V2mL．
（已知2ClO2+8H++10I﹣=2Cl﹣+5I2+4H2O，2S2O32﹣+I2=2I﹣+S4O62﹣）
①配制100mL cmol﹣L﹣lNa2S203標準溶液時，用到的玻璃儀器有燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和 ．
②原溶液中ClO2的含量為g/L（用含字母的代數式表示）．
（5）工業上生產ClO2和NaCIO2的工藝流程如圖：
①反應器I中發生反應的化學方程式為 ．
②反應器Ⅱ中發生反應的離子方程式為 ．
③在堿性溶液中NaClO2比較穩定，所以反應器Ⅱ中應維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量的簡單實驗方法是 ．

Answer 1

【答案】
（1）反應時攪拌，增大反應物的接觸面積，加快反應速率
（2）使ClO2 冷凝，便于分離收集
（3）反應生成二氧化碳，可以稀釋ClO2 ， 大大降低了爆炸的可能性
（4）100mL容量瓶；
（5）3NaClO2+3H2SO4（濃）=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；2ClO2+SO2+4OH﹣=2ClO2﹣+SO42﹣+2H2O；連續測定反應器Ⅱ內溶液的pH
【解析】解：（1）A裝置中電動攪拌棒，增大反應物的接觸面積，加快反應速率，所以答案是：反應時攪拌，增大反應物的接觸面積，加快反應速率；（2）ClO2是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，熔點：﹣59.0℃，沸點：11.0℃，B裝置要放置在冰水中，使ClO2 冷凝，便于收集，所以答案是：使ClO2 冷凝，便于收集；（3）信息②中ClO2易爆炸，若用“惰性氣體”等稀釋時，爆炸的可能性大大降低，而反應生成二氧化碳，可以稀釋ClO2 ， 大大降低了爆炸的可能性，所以答案是：反應生成二氧化碳，可以稀釋ClO2 ， 大大降低了爆炸的可能性；（4）①稱量后在燒杯中溶解，并用玻璃棒攪拌，移入100mL容量瓶中，加水至距離容量瓶刻度線1﹣2cm處改用膠頭滴管定容，所以答案是：100mL容量瓶；②由反應可得關系式：2ClO2～5I2～10S2O32﹣ ， 可知V1mL×c（ClO2）：V2mL×c（Na2S2O3）=2：10，則V1mL×c（ClO2）：V2mL×c mol．L﹣1 ， 故c（ClO2）= mol/L，則其含量為 mol/L×67.5g/mol= g/L，所以答案是： g/L；（5）①由流程圖可知，反應器I中濃硫酸與氯酸鈉反應生成ClO2、NaClO2、硫酸氫鈉，反應方程式為：3NaClO2+3H2SO4（濃）=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O，所以答案是：3NaClO2+3H2SO4（濃）=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O；②反應器Ⅱ中是ClO2、NaOH、SO2反應生成NaClO2 ， 根據電子轉移守恒，SO2被氧化為硫酸鈉，溶液離子方程式為：2ClO2+SO2+4OH﹣=2ClO2﹣+SO42﹣+2H2O，所以答案是：2ClO2+SO2+4OH﹣=2ClO2﹣+SO42﹣+2H2O；③HClO2是強酸，NaClO2溶液呈中性，連續測定反應器Ⅱ內溶液的pH，可以判斷NaOH是否過量，所以答案是：連續測定反應器Ⅱ內溶液的pH．