Question

【題目】ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑，常將其制成NaClO2固體，以便運輸和貯存，過氧化氫法備NaClO2固體的實驗裝置如圖所示。

已知：①2NaC1O3+H2O2+H2SO4=2C1O2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O

②ClO2熔點-59℃、沸點11℃，濃度過高時易發(fā)生分解；

③H2O2沸點150℃

（1）儀器C的名稱是__________________，儀器A的作用是_________________，冰水浴冷卻的目的是_____________________和___________________________。

（2）該裝置不完善的方面是________________________。

（3）空氣流速過快或過慢，均降低NaClO2產(chǎn)率，試解釋其原因，空氣流速過慢時，___________；空氣流速過快時，________________。

（4）Cl-存在時會催化ClO2的生成。反應(yīng)開始時在C中加入少量鹽酸，ClO2的生成速率大大提高，并產(chǎn)生微量氯氣。該過程可能經(jīng)兩步完成，請將其補充完整：

①_____________________________（用離子方程式表示）

②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+

（5）NaClO2純度測定：

①準(zhǔn)確稱取所得NaClO2樣品10.0g于燒杯中，加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(yīng)（C1O2-的產(chǎn)物為Cl-），將所得混合液配成250mL待測溶液；

②取25.00mL待測液，用2.0mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)，以淀粉溶液做指示劑，達(dá)到滴定終點時的現(xiàn)象為__________________________，重復(fù)滴定3次，測得Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液平均用量為20.00mL，則該樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________________。（M(NaClO2)=90.5g/mol）

Answer 1

【答案】 三頸燒瓶 防止倒吸 降低NaClO2的溶解度 減少H2O2的分解、增加ClO2的溶解度、減少ClO2的分解 沒有尾氣處理裝置 空氣流速過慢時，ClO2不能及時被移走，濃度過高導(dǎo)致分解 空氣流速過快時，ClO2不能被充分吸收，導(dǎo)致浪費原料，產(chǎn)率降低 2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O 當(dāng)最后一滴滴定液滴下后，溶液由藍(lán)色變無色，且30秒內(nèi)不恢復(fù) 90.5%

【解析】（1）儀器C的名稱是三頸燒瓶；儀器A為安全瓶，可以防止倒吸；雙氧水易分解，ClO2濃度過高時易發(fā)生分解，因此冰水浴冷卻的目的是為降低NaClO2的溶解度，減少H2O2的分解，增加ClO2的溶解度，減少ClO2的分解。答案為：三頸燒瓶；防止倒吸；降低NaClO2的溶解度 ；減少H2O2的分解、增加ClO2的溶解度、減少ClO2的分解

（2）ClO2有毒，污染空氣，應(yīng)該做尾氣處理，該裝置沒有尾氣處理裝置。答案為：沒有尾氣處理裝置

（3）空氣流速過慢時，ClO2不能及時被移走，濃度過高導(dǎo)致ClO2分解；空氣流速過快時，ClO2不能被充分吸收，因此空氣流速過快或過慢,均降低NaClO2產(chǎn)率。答案為：空氣流速過慢時，ClO2不能及時被移走，濃度過高導(dǎo)致分解；空氣流速過快時，ClO2不能被充分吸收，導(dǎo)致浪費原料，產(chǎn)率降低

（4）Cl-存在時會催化ClO2的生成，根據(jù)第二步反應(yīng)可知產(chǎn)生氯離子，因此第一步是消耗氯離子，離子方程式為2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O 。答案為：2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O

（5）②有碘單質(zhì)參與的反應(yīng)一般采用淀粉溶液為指示劑，因此現(xiàn)象為：當(dāng)最后一滴滴定液滴下后，溶液由無色變藍(lán)色，且30秒內(nèi)不褪色。NaClO2和碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為ClO2-+4 I-+4 H+= Cl-+2I2+2 H2O根據(jù)方程式可以找出一個對應(yīng)關(guān)系即：ClO2-─2I2─4 S2O32-，因為20ml的Na2S2O3溶液中Na2S2O3的物質(zhì)的量為0.04mol，所以ClO2-的物質(zhì)的量為，NaClO2的質(zhì)量為0.1mol×90.5g/mol=9.05g，故NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為.答案為：當(dāng)最后一滴滴定液滴下后，溶液由藍(lán)色變無色，且30秒內(nèi)不恢復(fù) ，90.5%