Question

用氯氣消毒飲用水時(shí)，會生成少量對人體有害的有機(jī)物．因此，世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止用氯氣對飲用水消毒，推廣使用安全、高效殺菌消毒劑ClO₂．ClO₂是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，冷卻至11.0℃以下時(shí)變成紅色液體，易溶于水，見光易分解．ClO₂易與堿反應(yīng)，其殺菌、漂白能力均優(yōu)于氯氣，消毒水體時(shí)不生成有害物質(zhì)，也不存在用氯氣消毒時(shí)殘留的氣味．
（1）根據(jù)以上信息，請你總結(jié)出ClO₂的性質(zhì)：
物理性質(zhì)______；
化學(xué)性質(zhì)______．
（2）制取ClO₂的方法有多種，目前歐洲一些國家用氯酸鈉（NaClO₃）與濃鹽酸反應(yīng)制取ClO₂（Kestiog法），反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl．我國最近研究成功用氯氣和亞氯酸鈉（NaClO₂）反應(yīng)制取ClO₂，同時(shí)生成一種生活中常見的鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______，此法與Kestiog法相比，其優(yōu)點(diǎn)是______．
（3）工業(yè)上也可以在60℃時(shí)，用稍加潮濕的KClO₃與草酸（HOOCCOOH）反應(yīng)制取ClO₂． 某實(shí)驗(yàn)小組用右圖所示裝置制取并收集
ClO₂，在裝置中A為ClO₂的發(fā)生裝置，B為ClO₂收集裝置，C為尾氣吸收裝置．請回答：
①為了保證實(shí)驗(yàn)成功，裝置A、裝置B分別應(yīng)控制什么條件？______；你能采取什么方法達(dá)到這些條件？______．
②C中盛放的液體是______．

Answer 1

解：（1）由ClO₂是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，冷卻至11.0℃以下時(shí)變成紅色液體，易溶于水，這些性質(zhì)是不需要發(fā)生化學(xué)變化就克表現(xiàn)出來的性質(zhì)，
則物理性質(zhì)有黃綠色氣體，有刺激性氣味，沸點(diǎn)11.0℃，液態(tài)時(shí)呈紅色，易溶于水，
由見光易分解．ClO₂易與堿反應(yīng)，其殺菌、漂白能力均優(yōu)于氯氣，是在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)，則化學(xué)性質(zhì)為易與堿反應(yīng)，見光易分解，有漂白性等，
故答案為：黃綠色氣體，有刺激性氣味，沸點(diǎn)11.0℃，液態(tài)時(shí)呈紅色，易溶于水；易與堿反應(yīng)，見光易分解，有漂白性；
（2）有氯氣和NaClO₂反應(yīng)制取ClO₂，同時(shí)生成一種生活中常見的鹽，則由反應(yīng)前的元素可知鹽為氯化鈉，則反應(yīng)為Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaC1，與反應(yīng)
2NaClO₃+4HCl=2ClO₂+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl相比，該反應(yīng)無有害氣體氯氣產(chǎn)生，且生成氣體和固體產(chǎn)品易分離，
故答案為：Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaC1；無有害氣體產(chǎn)生，產(chǎn)品易分離；
（3）①因在60℃時(shí)，用稍加潮濕的KClO₃與草酸能反應(yīng)，則A應(yīng)控制溫度在60.0℃，可利用水浴加熱的方法里控制，
又ClO₂在冷卻至11.0℃以下時(shí)變成紅色液體，為了分離使之變?yōu)橐后w，則B應(yīng)低于溫度11.0℃，可利用冰水來降低溫度，
故答案為：60.0℃；低于11.0℃；  A裝置置于60℃水浴中，B裝置置于冰水中；  
②由圖及ClO₂易與堿反應(yīng)，利用C裝置中的液體來吸收氣體，則可選擇NaOH溶液來吸收ClO₂，故答案為：NaOH溶液．
分析：（1）根據(jù)物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化表現(xiàn)出來的性質(zhì)來分析物理性質(zhì)，在化學(xué)變化中表現(xiàn)的性質(zhì)為化學(xué)性質(zhì)；
（2）根據(jù)氯氣和亞氯酸鈉（NaClO₂）反應(yīng)制取ClO₂，同時(shí)生成一種生活中常見的鹽，利用元素守恒推測鹽，并書寫化學(xué)反應(yīng)方程式，然后利用比較得出此方法的優(yōu)點(diǎn)；
（3）根據(jù)反應(yīng)發(fā)生的條件及物質(zhì)的性質(zhì)來分析，利用ClO₂易與堿反應(yīng)來分析C中的液體．
點(diǎn)評：本題較難，學(xué)生應(yīng)注意利用習(xí)題中的信息來分析解決問題，并學(xué)會利用元素守恒及反應(yīng)物來推斷反應(yīng)，利用比較的方法分析反應(yīng)的利弊，注重信息與所學(xué)知識的結(jié)合是解答的關(guān)鍵．