Question

ClO₂作為一種廣譜型的消毒劑，將逐漸用來取代Cl₂成為自來水的消毒劑．已知ClO₂是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體，實驗室制備ClO₂的原理是用亞氯酸鈉固體與純凈的氯氣反應 2NaClO₂+Cl₂═2ClO₂+2NaCl
如圖1是實驗室用于制備和收集一定量純凈的ClO₂的裝置（某些夾持裝置和墊持用品省略）．其中E中盛有CCl₄液體．

（1）儀器P的名稱是

 

（2）寫出裝置A中燒瓶內發(fā)生反應的化學方程式：

 

（3）E裝置中所盛試劑的作用是

 

（4）F處應選用的收集裝置是圖2

 

（填序號），其中與E裝置導管相連的導管口是圖2

 

（填接口字母）．

（5）以下是尾氣吸收裝置，能用于吸收多余ClO₂氣體，并能防止倒吸的裝置的是如圖3的

 

A．①②B．②③C．③④D．②④
（6）若用100mL 2mol?L^-1的濃鹽酸與足量的MnO₂制備Cl₂，則被氧化的HCl的物質的量是

 

（填序號）．
A．＞0.1mol        B.0.1mol　　　　C．＜0.1mol        D．無法判斷．
（7）ClO₂也可由KClO₃在H₂SO₄溶液存在下與Na₂SO₃反應制得．請寫出反應的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點：氯、溴、碘及其化合物的綜合應用

專題：鹵族元素

分析：由題目中所給信息和實驗裝置圖可知：本實驗首先用濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應制備Cl₂，反應的方程式為MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，經除雜、干燥后在D中亞氯酸鈉固體反應生成ClO₂，由于Cl₂易溶于CCl₄液體，E用于除去ClO₂中的未反應的Cl₂，最后用向上排空法收集；并注意氣體的性質和裝置來分析防止倒吸的裝置，利用稀鹽酸與二氧化錳不反應來分析濃鹽酸與足量的MnO₂制備Cl₂，則被氧化的HCl的物質的量．
（1）實驗室用濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應制備Cl₂，濃鹽酸應盛裝在分液漏斗中，則P為分液漏斗；
（2）濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應制備Cl₂；
（3）生成的ClO₂中混有氯氣，為制備純凈干燥的ClO₂，根據氯氣易溶于四氯化碳的也遠了，使用四氯化碳來除去氯氣；
（4）ClO₂是一種易溶于水的氣體，且密度比空氣大，應用向上排空氣法收集，且進行尾氣處理，故用雙孔橡皮塞；
（5）ClO₂是一種易溶于水的氣體，尾氣吸收時要防止倒吸，導氣管不能插入到液面以下；
（6）濃鹽酸在加熱條件下與二氧化錳發(fā)生氧化還原反應，但隨著反應的進行，鹽酸濃度變稀時，不與二氧化錳反應；
（7）由KClO₃在H₂SO₄存在下與Na₂SO₃反應制得二氧化氯，還生成硫酸鉀、水．

解答： 解：（1）實驗室用濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應制備Cl₂，濃鹽酸應盛裝在分液漏斗中，則P為分液漏斗；
故答案為：分液漏斗；
（2）濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應制備Cl₂，反應的方程式為MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（3）生成的ClO₂中混有氯氣，為制備純凈干燥的ClO₂，根據氯氣易溶于四氯化碳的也遠了，使用四氯化碳來除去氯氣；
故答案為：用于除去ClO₂中未反應的Cl₂；
（4）ClO₂是一種易溶于水的氣體，且密度比空氣大，應用向上排空氣法收集，且進行尾氣處理，故用雙孔橡皮塞；
故答案為：②；d；
（5）ClO₂是一種易溶于水的氣體，尾氣吸收時要防止倒吸，導氣管不能插入到液面以下，②④符合；
故答案為：D；
（6）濃鹽酸在加熱條件下與二氧化錳發(fā)生氧化還原反應，但隨著反應的進行，鹽酸濃度變稀時，不與二氧化錳反應，根據MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知，若用100mL 2mol?L^-1的濃鹽酸與足量的MnO₂制備Cl₂，則被氧化的HCl的物質的量＜0.1mol；
故答案為：C；
（7）KClO₃在H₂SO₄存在下與Na₂SO₃反應，SO₃^2-被氧化成SO₄^2-，由電子、電荷守恒可知該離子反應為2ClO₃^-+SO₃^2-+2H⁺═2ClO₂+SO₄^2-+H₂O，
故答案為：2ClO₃^-+SO₃^2-+2H⁺═2ClO₂+SO₄^2-+H₂O．

點評：本題考查氣體的制備、除雜、收集等實驗操作，題目難度不大，學習中注意把握化學實驗基本操作，做該類題目時把握實驗目的和實驗原理是解答題目的關鍵．