Question

18．二氧化氯（ClO₂）是一種高效消毒劑，沸點為11℃．用KClO₃粉末與草酸（H₂C₂O₄）在60℃時反應可生成ClO₂等物質，實驗裝置如圖所示：
（1）裝置A中還應安裝的玻璃儀器是溫度計，裝置B用冰水浴的原因是常溫下二氧化氯為氣態(tài)．
（2）裝置A中反應產物有K₂CO₃、ClO₂和CO₂等，請寫出該反應的化學方程式：2KClO₃+H₂C₂O₄ $\frac{\underline{\;60℃\;}}{\;}$K₂CO₃+CO₂↑+2ClO₂↑+H₂O．
（3）①實驗過程中，裝置C中少量的ClO₂與NaOH溶液反應產生兩種鈉鹽，且物質的量之比為1：1，其中一種為NaClO₂，寫出裝置C中生成這兩種鈉鹽的離子方程式：2ClO₂+2OH^-=ClO₂^-+ClO₃^-+H₂O．
②飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體NaClO₂•3H₂O，在溫度高于38℃時析出晶體NaClO₂．請補充從NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶體的操作步驟：
a．蒸發(fā)結晶；b趁熱過濾；c．洗滌；d．干燥．
（4）還可采用鹽酸或雙氧水還原氯酸鈉制備ClO₂．用H₂O₂作還原劑制備ClO₂更受歡迎，其主要原因是H₂O₂作還原劑時氧化產物為O₂，而鹽酸作還原劑時產生大量Cl₂．

Answer 1

分析 （1）二氧化氯（ClO₂）沸點為11℃，用氯酸鉀粉末與草酸在60℃時反應可生成二氧化氯等物質，裝置A必須添加溫度控制裝置；ClO₂的沸點低，用冰水可以使ClO₂冷凝為液體；
（2）KClO₃和草酸發(fā)生氧化還原反應生成ClO₂、K₂CO₃、CO₂和H₂O；
（3）①根據(jù)ClO₂在堿溶液中發(fā)生岐化其氧化產物和還原產物的物質的量比為1：1，可知Cl的化合物由+4變?yōu)?3和+5，還原產物為NaClO₂，氧化產物為NaClO₃；
②NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶體的操作步驟：蒸發(fā)結晶、趁熱過濾；
（4）H₂O₂作還原劑時氧化產物為O₂，不會產生環(huán)境污染．

解答 解：（1）二氧化氯（ClO₂）沸點為11℃，用氯酸鉀粉末與草酸在60℃時反應可生成二氧化氯等物質，裝置A必須添加溫度控制裝置，故裝置A中還應安裝的玻璃儀器是溫度計；裝置B用冰水浴的原因是ClO₂的沸點：11.0℃，沸點低，用冰水可以使ClO₂冷凝為液體，收集在試管中或常溫下二氧化氯為氣態(tài)
故答案為：溫度計；常溫下二氧化氯為氣態(tài)；
（2）KClO₃和草酸發(fā)生氧化還原反應生成ClO₂、K₂CO₃、CO₂和H₂O，反應的化學方程式為2KClO₃+H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;60℃\;}}{\;}$K₂CO₃+CO₂↑+2ClO₂↑+H₂O，
故答案為：2KClO₃+H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;60℃\;}}{\;}$K₂CO₃+CO₂↑+2ClO₂↑+H₂O；
（3）①根據(jù)ClO₂在堿溶液中發(fā)生岐化其氧化產物和還原產物的物質的量比為1：1，可知Cl的化合物由+4變?yōu)?3和+5，還原產物為NaClO₂，氧化產物為NaClO₃，
因此化學方程式為：2ClO₂+2OH^-=ClO₂^-+ClO₃^-+H₂O，
故答案為：2ClO₂+2OH^-=ClO₂^-+ClO₃^-+H₂O；
②NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶體的操作步驟：蒸發(fā)結晶、趁熱過濾、洗滌、干燥，
故答案為：蒸發(fā)結晶； 趁熱過濾；
（4）還可采用鹽酸或雙氧水還原氯酸鈉制備ClO₂．用H₂O₂作還原劑制備ClO₂更受歡迎，其主要原因是H₂O₂作還原劑時氧化產物為O₂，而鹽酸作還原劑時產生大量Cl₂，不會產生環(huán)境污染，
故答案為：H₂O₂作還原劑時氧化產物為O₂，而鹽酸作還原劑時產生大量Cl₂．

點評 本題以氯及其化合物的性質考查氧化還原反應及物質的制備實驗，把握習題中的信息及知識遷移應用為解答的關鍵，側重學生綜合應用能力及信息抽取和分析能力的考查，題目難度中等．