Question

【題目】為了減少“84”消毒液對物品的腐蝕，天津一中高三師生給教室消毒使用的是二氧化氯泡騰片。二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體 ，其熔點為 -59℃，沸點為11.0℃，易溶于水。是目前國際上公認的新—代高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑，在水處理等方面有廣泛應用的高效安全消毒劑。與(Cl2)相比(ClO2)不但具有更顯著的殺菌能力，而且不會產生對人體有潛在危害的有機氯代物。

(1)我國最近成功研制出制取ClO2的新方法，其反應的微觀過程如圖所示：

該反應的化學方程式為 ____________。

Ⅰ.ClO2是—種優(yōu)良的消毒劑 ，濃度過高時易發(fā)生分解，為了運輸和貯存便利常將其制成NaClO2固體 ，模擬工業(yè)上用過氧化氫法制備NaClO2固體的實驗裝置如圖所示：

已知：H2O2沸點 150℃；A中的化學方程式：2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

(2)NaClO3放入儀器 A中，儀器B中的藥品是________(寫化學式)。

(3)如果儀器B 改成分液漏斗，實驗過程中可能會出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象_______。

(4)向 A 裝詈中通入空氣，其作用是趕出ClO2然后通過C 再到 D 中反應。通空氣不能過快的，空氣流速過快時ClO2不能被充分吸收；通空氣也不能過慢，其原因是_________。

(5)冰水浴冷卻的目的是_____。

a.降低NaClO2的溶解度 b.減少H2O2的分解

c.使ClO2變?yōu)橐簯B(tài) d. 加快反應速率

Ⅱ.“穩(wěn)定性二氧化氯溶液”是淡黃色透明液體，廣泛應用于食品衛(wèi)生等領域的殺菌消毒。ClO2穩(wěn)定性較差，“穩(wěn)定性二氧化氯溶液”是以碳酸鈉為穩(wěn)定劑，有效成分為NaClO2。

某合作學習小組的同學擬證實其中的有效成分并測定二氧化氯的含量(用樣品和酸反應產生二氧化氯的質量與樣品質量的比值來衡量)。請回答下列問題：

(6)為證實“穩(wěn)定性二氧化氯溶液”中含有鈉離子，方法是：______。

(7)為測定“穩(wěn)定性二氧化氯溶液”中二氧化氯的含量，現(xiàn)進行以下操作：①取 mg(2g 左右)試樣，置于燒瓶中，向分液漏斗中加入10mL鹽酸溶液 ；②在錐形瓶中加入4g 碘化鉀，用 100 mL水溶解后 ，再加 3 mL 硫酸溶液 ；③ 在玻璃液封管中加入水；④將分液漏斗中的鹽酸溶液放入燒瓶中，關閉旋塞。緩慢加熱燒瓶，使產生的二氧化氯氣體全部通過導管在錐形瓶中被吸收；⑤將玻璃液封管中的水封液倒入錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液，用cmo l/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定至藍色消失 ()， 共用去VmL 硫代硫酸鈉溶液。

①NaClO2與鹽酸反應生成ClO2(還原產物為Cl-)該反應的化學方程式為：_______；

②ClO2通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應，二氧化氯被還原為氯離子，該反應的離子方程式為：_______。

③“穩(wěn)定性二氧化氯溶液”中，ClO2的質量分數為_____(用m、c、V表示)。

Answer 1

【答案】2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2 H2O2 液體無法順利滴落 空氣流速過慢時，ClO2不能及時被移走，濃度過高導致分解 abc 焰色反應或焰色試驗 5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O 2ClO2+10I-+8H+=2C1-+5I2+4H2O %

【解析】

根據微觀結構分析得出反應的化學方程式。利用反應2NaClO3+ H2O2+ H2SO4= 2ClO2↑+ O2↑ +Na2SO4+2H2O制得ClO2，利用空氣將生成的ClO2吹出與氫氧化鈉、雙氧水反應生成NaClO2，利用冰水浴將ClO2變?yōu)橐后w，降低雙氧水分解，利于生成NaClO2，將NaClO2與鹽酸反應生成ClO2，ClO2與KI反應生成單質碘，淀粉作指示劑用硫代硫酸鈉進行滴定。

(1)根據微觀結構分析反應的化學方程式為2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2；

(2)根據A中反應物，得出儀器B中的藥品是H2O2；

(3)如果儀器B 改成分液漏斗，分液漏斗和三頸燒瓶中的壓強不相同，因此實驗過程中可能會出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象液體無法順利滴落；

(4)向 A 裝詈中通入空氣，其作用是趕出ClO2然后通過C 再到 D 中反應。通空氣不能過快的，空氣流速過快時ClO2不能被充分吸收；通空氣也不能過慢，根據題中信息ClO2是—種優(yōu)良的消毒劑 ，濃度過高時易發(fā)生分解，因此空氣流速過慢時，ClO2不能及時被移走，濃度過高導致分解；

(5)根據題中信息二氧化氯(ClO2)沸點為11.0℃，易溶于水，因此冰水浴冷卻的目的是使ClO2變?yōu)橐簯B(tài)，更充分的反應生成的NaClO2，減少H2O2的分解，提高利用率，降低NaClO2的溶解度，使的更利于生成NaClO2；故答案為abc；

(6)為證實“穩(wěn)定性二氧化氯溶液”中含有鈉離子，方法是：焰色反應或焰色試驗；

(7)①NaClO2與鹽酸反應生成ClO2、NaCl和水，該反應的化學方程式為：5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O；

②ClO2通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應，二氧化氯被還原為氯離子，碘離子變?yōu)閱钨|碘，反應的離子方程式為：2ClO2+10I-+8H+=2C1-+5I2+4H2O；

③“穩(wěn)定性二氧化氯溶液”中，根據ClO2～5，n(ClO2) =×c molL1×V×103L =mol，ClO2的質量分數為。