Question

18．二氧化氯氣體有毒，常應(yīng)用在果蔬保鮮等方面．用NaClO₃與CH₃OH（沸點(diǎn)64.7℃）在催化劑、60℃時(shí)，發(fā)生反應(yīng)得到ClO₂，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（已知ClO₂的穩(wěn)定性較差，用穩(wěn)定劑吸收ClO₂，使用時(shí)加酸釋放出ClO₂）．

完成下列填空：
（1）儀器b的名稱為球形冷凝管，其作用是冷凝回流甲醇．
（2）反應(yīng)中甲醇被氧化為甲酸（HCOOH），寫出制備ClO₂的化學(xué)方程式4NaClO₃+CH₃OH+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4ClO₂↑+HCOOH+2Na₂SO₄+3H₂O．
（3）甲裝置中采取的加熱方式是水浴加熱；如果滴加甲醇的速度過快，可能造成的后果反應(yīng)速率過快，反應(yīng)生成的ClO₂來不及被穩(wěn)定劑吸收．
（4）某同學(xué)建議將上述裝置中的分液漏斗c改用恒壓漏斗e，你認(rèn)為他的理由是有利于液體順利流下，減少甲醇的揮發(fā)．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先用儀器a注入一定量的NaOH，過一段時(shí)間后再拆卸儀器，其目的是使反應(yīng)停止，并吸收ClO₂．
（6）如表是兩種穩(wěn)定劑加酸后釋放ClO₂的濃度隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù)，若將其用于櫻桃保鮮，你認(rèn)為效果較好的穩(wěn)定劑是2，原因是穩(wěn)定劑2釋放ClO₂的濃度穩(wěn)定，保鮮時(shí)間更長．

時(shí)間 穩(wěn)定劑	0天	2天	4天	6天	8天	10天	12天	14天	16天
穩(wěn)定劑1濃度	80	150	80	20	10	5	0	0	0
穩(wěn)定劑2濃度	40	52	52	52	52	50	48	47	20

（7）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測定某保鮮劑中ClO₂的含量，其實(shí)驗(yàn)操作如下：
在錐形瓶中加入足量的KI溶液，再加入5mL稀硫酸；取15mL保鮮劑于錐形瓶中，ClO₂與KI反應(yīng)的離子方程式為：2ClO₂+10I^-+8H⁺═2Cl^-+5I₂+4H₂O；用0.100mol•L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘單質(zhì)（I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-），達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)用去18.00mL Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液．測得該保鮮劑中ClO₂的含量為1.62 g•L^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器特征，可知儀器b是球形冷凝管，甲醇易揮發(fā)性，冷凝回流甲醇；
（2）甲醇被氧化為甲酸（HCOOH），NaClO₃還原生成ClO₂，在硫酸條件下，還生成硫酸鈉；
（3）甲裝置控制反應(yīng)溫度60℃，采取水浴加熱；加甲醇的速度過快，反應(yīng)速率過快，反應(yīng)生成的ClO₂來不及被穩(wěn)定劑吸收；
（4）有利于液體順利流下，減少甲醇的揮發(fā)；
（5）可以中和酸，使反應(yīng)停止，并吸收ClO₂；
（6）穩(wěn)定劑2釋放ClO₂的濃度穩(wěn)定，保鮮效果更好；
（7）根據(jù)關(guān)系式2ClO₂～5I₂～10S₂O₃^2-計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)儀器特征，可知儀器b是球形冷凝管，甲醇易揮發(fā)性，冷凝回流甲醇，
故答案為：球形冷凝管；冷凝回流甲醇；
（2）甲醇被氧化為甲酸（HCOOH），NaClO₃還原生成ClO₂，在硫酸條件下，還生成硫酸鈉，反應(yīng)方程式為：4NaClO₃+CH₃OH+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4ClO₂↑+HCOOH+2Na₂SO₄+3H₂O，
故答案為：4NaClO₃+CH₃OH+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4ClO₂↑+HCOOH+2Na₂SO₄+3H₂O；
（3）甲裝置控制反應(yīng)溫度60℃，低于水的沸點(diǎn)，采取水浴加熱，受熱均勻，便于控制溫度；加甲醇的速度過快，反應(yīng)速率過快，反應(yīng)生成的ClO₂來不及被穩(wěn)定劑吸收，
故答案為：水浴加熱；反應(yīng)速率過快，反應(yīng)生成的ClO₂來不及被穩(wěn)定劑吸收；
（4）分液漏斗添加乙醇，需要將分液漏斗活塞打開，便于甲醇液體順利流下，但會導(dǎo)致甲醇的揮發(fā)，改用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)；
（5）加入氫氧化鈉可以中和酸，使反應(yīng)停止，并吸收ClO₂，
故答案為：使反應(yīng)停止，并吸收ClO₂；
（6）穩(wěn)定劑2釋放ClO₂的濃度穩(wěn)定，保鮮時(shí)間更長，保鮮效果更好，
故答案為：2；穩(wěn)定劑2釋放ClO₂的濃度穩(wěn)定，保鮮時(shí)間更長；
（7）設(shè)保鮮劑中ClO₂的含量為xg•L^-1，則：
 2ClO₂～5I₂～10S₂O₃^2-
 135g          10mol
0.015L×xg/L   0.018L×0.1mol/L
所以135g：0.015L×xg/L=10mol：0.018L×0.1mol/L
解得x=1.62
故答案為：1.62．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，涉及化學(xué)儀器識別與使用、陌生方程式書寫、實(shí)驗(yàn)基本操作、對操作的分析評價(jià)、物質(zhì)含量測定等，較好地考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、分析解決問題的能力．