Question

16．用二氧化氯（ClO₂）新型凈水劑替代傳統(tǒng)的凈水劑Cl₂，對(duì)淡水進(jìn)行消毒是城市飲用水處理的新技術(shù)．
（1）ClO₂的制備方法：纖維素還原法制ClO₂是一種新方法，其原理是：纖維素水解得到的最終產(chǎn)物Y與NaClO₃反應(yīng)生成ClO₂．完成反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
□C₆H₁₂O₆+24NaClO₃+12H₂SO₄=□ClO₂↑+□CO₂↑+18H₂O+□Na₂SO₄，假設(shè)該反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成1.12L氣體，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.04N_A．
（2）ClO₂是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，實(shí)驗(yàn)室通常用NaOH溶液來(lái)吸收ClO₂，以減少環(huán)境污染．若實(shí)驗(yàn)時(shí)需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，則配制時(shí)，需要用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為80.0g，所使用的儀器除托盤天平、膠頭滴管、玻璃棒外，還必須有500mL容量瓶、燒杯．配制該溶液時(shí)，下列操作會(huì)使溶液濃度偏高的是CD．（填字母）
A．稱量固體時(shí)動(dòng)作緩慢            B．容量瓶未干燥立即用來(lái)配制溶液
C．NaOH固體溶解后立刻轉(zhuǎn)移     D．在容量瓶中定容時(shí)俯視容量瓶刻度線
E．定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補(bǔ)加少量水，重新達(dá)到刻度線．

Answer 1

分析 （1）纖維素為多糖，水解最終產(chǎn)物為葡萄糖（C₆H₁₂O₆），具有還原性，可將NaClO₃還原得到ClO₂．Cl從+5到+4價(jià)，降低1價(jià)，葡萄糖（C₆H₁₂O₆）C均價(jià)為0，到+4價(jià)，升高4價(jià)，然后配平得到；由配平的化學(xué)方程式可知生成24molClO₂和6mol CO₂氣體轉(zhuǎn)移24mol的電子；
（2）依據(jù)m=nM計(jì)算需要的氫氧化鈉溶質(zhì)的質(zhì)量，配制溶液需要天平稱量固體質(zhì)量，精確到0.1g，若實(shí)驗(yàn)時(shí)需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，需要取用500ml容量瓶中配制，所使用的儀器除托盤天平、膠頭滴管、玻璃棒外，還含有燒杯和500ml容量瓶，
A．稱量固體時(shí)動(dòng)作緩慢，可能導(dǎo)致氫氧化鈉吸收水蒸氣和空氣中的二氧化碳，導(dǎo)致溶質(zhì)減�。�
B．容量瓶未干燥立即用來(lái)配制溶液對(duì)配制溶液的結(jié)果無(wú)影響；
C．NaOH固體溶解后溶液溫度升高，立刻轉(zhuǎn)移溶液溫度升高，常溫下溶液濃度增大；
D．在容量瓶中定容時(shí)俯視容量瓶刻度線，液面倍提高，定容未達(dá)到刻度；
E．定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補(bǔ)加少量水，重新達(dá)到刻度線，溶液濃度減�。�

解答 解：（1）纖維素為多糖，水解最終產(chǎn)物為葡萄糖（C₆H₁₂O₆），具有還原性，可將NaClO₃還原得到ClO₂．Cl從+5到+4價(jià)，降低1價(jià)，葡萄糖（C₆H₁₂O₆）C均價(jià)為0，到+4價(jià)，升高4價(jià)，則配平后的化學(xué)方程式為1 C₆H₁₂O₆+24NaClO₃+12H₂SO₄=24ClO₂↑+6CO₂↑+18H₂O+12Na₂SO₄，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目表示為：，
30mol的氣體～24mole-
30×22.4L    24mol
1.12L      0.16mol    所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.04N_A，
故答案為：1；C₆H₁₂O₆；24；6；12；Na₂SO₄；；0.04N_A；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，需要取用500ml容量瓶中配制，配制溶液需要天平稱量固體質(zhì)量，精確到0.1g，依據(jù)m=nM計(jì)算需要的氫氧化鈉溶質(zhì)的質(zhì)量=0.5L×4mol/L×40g/mol=80.0g，若實(shí)驗(yàn)時(shí)需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，需要取用500ml容量瓶中配制，所使用的儀器除托盤天平、膠頭滴管、玻璃棒外，還含有燒杯和500ml容量瓶；
A．稱量固體時(shí)動(dòng)作緩慢，可能導(dǎo)致氫氧化鈉吸收水蒸氣和空氣中的二氧化碳，導(dǎo)致溶質(zhì)減小，測(cè)定結(jié)果偏低，故A錯(cuò)誤；
B．最后配制溶液需要加入水定容，容量瓶未干燥立即用來(lái)配制溶液對(duì)配制溶液的結(jié)果無(wú)影響，故B錯(cuò)誤；
C．NaOH固體溶解后溶液溫度升高，立刻轉(zhuǎn)移溶液溫度升高，常溫下液面未達(dá)到刻度，溶液濃度增大，故C正確；
D．在容量瓶中定容時(shí)俯視容量瓶刻度線，液面倍提高，定容未達(dá)到刻度，溶液濃度增大，故D正確；
E．定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補(bǔ)加少量水，重新達(dá)到刻度線，水加入超出刻度線，溶液濃度減小，故E錯(cuò)誤；
故答案為：CD．
故答案為：80.0；500mL容量瓶、燒杯；CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移，電子守恒計(jì)算分析，化學(xué)方程式書寫，溶液配制方法和過(guò)程分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．