Question

【題目】二氧化氯是一種黃綠色具有刺激性氣味的氣體，常用于自來水消毒和果蔬保鮮等方面。氯酸鈉還原法是目前使用較為廣泛的ClO2制備方法，其中一種是用NaClO3與CH3OH在催化劑、60℃時，發(fā)生反應(yīng)得到ClO2，如圖裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放進(jìn)行了研究。

已知：

①ClO2的濃度較大時易分解，實(shí)驗室用穩(wěn)定劑吸收ClO2，生成NaClO2，使用時加酸只釋放出ClO2一種氣體；

②ClO2與KI反應(yīng)的離子方程式為：2ClO2＋10I＋8H+=2Cl＋5I2＋4H2O。

③

請回答：

（1）比較儀器c和d，實(shí)驗中c的優(yōu)點(diǎn)是___。

（2）制備裝置甲中需改進(jìn)的一項措施是___。

（3）反應(yīng)中甲醇被氧化為甲酸，寫出制備ClO2的化學(xué)方程式：___；該制備法可選用不同的還原性物質(zhì)作為還原劑，例如草酸，相比甲醇法，草酸法的優(yōu)點(diǎn)是___。

（4）下列有關(guān)說法正確的是___。

A．儀器a中NaOH溶液主要用于停止反應(yīng)，并吸收多余的ClO2

B．裝置e主要用于檢驗是否有Cl2生成

C．在ClO2釋放實(shí)驗中，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是：4H+＋5ClO2-=Cl＋4ClO2↑＋2H2O

D．ClO2和Cl2都為強(qiáng)氧化劑，在相同條件下，等物質(zhì)的量時，ClO2的氧化能力是Cl2的2.5倍

（5）自來水廠用碘量法檢測水中ClO2的濃度，其實(shí)驗操作如下：取100.0mL的水樣，加入足量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液。再用0.1000mol·L1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘單質(zhì)(I2＋2S2O32-=2I＋S4O62-)，達(dá)到滴定終點(diǎn)時用去20.00mLNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，測得該水樣中ClO2的含量為___mg·L1。

Answer 1

【答案】有利于液體順利流下，防止甲醇揮發(fā) 水浴加熱 4NaClO3＋CH3OH＋2H2SO42Na2SO4＋4ClO2↑＋HCOOH＋3H2O

(或者4NaClO3＋CH3OH＋4H2SO44ClO2↑＋HCOOH＋4NaHSO4＋3H2O) 產(chǎn)生的CO2可稀釋ClO2，防止ClO2濃度較大時分解 ACD 270

【解析】

裝置甲中甲醇，，硫酸反應(yīng)生成，加入氫氧化鈉后硫酸被中和反應(yīng)即停止，穩(wěn)定劑用于吸收，加入鹽酸釋放，淀粉碘化鉀溶液用于檢驗，氫氧化鈉溶液用于尾氣吸收。

（1）d是分液漏斗，添加鹽酸時需要將分液漏斗活塞打開，便于液體順利流下，但會導(dǎo)致液體的揮發(fā)，c是恒壓漏斗，有利于液體順利流下，減少甲醇的揮發(fā)，
故答案為：有利于液體順利流下，減少甲醇的揮發(fā)；

（2）甲裝置需控制反應(yīng)溫度60℃，酒精燈直接加熱不利于溫度的控制，60℃低于水的沸點(diǎn)，可采取水浴加熱，受熱均勻，便于控制溫度，

故答案為：水浴加熱；

（3）甲醇被氧化為甲酸（ ），還原生成，硫酸生成硫酸鈉，反應(yīng)方程式為：，(或者4NaClO3＋CH3OH＋4H2SO44ClO2↑＋HCOOH＋4NaHSO4＋3H2O)

故答案為：,(或者4NaClO3＋CH3OH＋4H2SO44ClO2↑＋HCOOH＋4NaHSO4＋3H2O)；

（4）A. 可以中和硫酸并吸收，A正確；

B.可以將碘離子氧化為碘單質(zhì)，造成e中溶液顯藍(lán)色，故裝置e的作用是檢驗是否產(chǎn)生，B錯誤；

C. 穩(wěn)定劑吸收，生成，加鹽酸后發(fā)生歧化反應(yīng)釋放，C正確；

D. 等物質(zhì)的量的和 ，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為5:2，故的氧化能力是的2.5倍，D正確；

答案選ACD；

（5）根據(jù)題目信息，，的物質(zhì)的量為，故的物質(zhì)的量為0.0004mol，質(zhì)量為：，水樣中的含量為：,

故答案為：270