Question

【題目】ClO2與Cl2的氧化性相近，常溫下均為氣體，在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應(yīng)用廣泛某興趣小組通過圖1裝置（夾持裝置略）對其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進行了研究

（1）儀器C的名稱是：___安裝F中導(dǎo)管時，應(yīng)選用圖2中的：___（填“a”或“b”）。

（2）打開B的活塞，A中氯酸鈉和稀鹽酸混和產(chǎn)生Cl2和ClO2，寫出反應(yīng)化學(xué)方程式：___；為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，可采取的措施是___

（3）關(guān)閉B的活塞，ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2，此時F中溶液的顏色不變，則裝置C的作用是：___。

（4）已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2，該反應(yīng)的離子方程式為：___，在ClO2釋放實驗中，打開E的活塞，D中發(fā)生反應(yīng)，則裝置F的作用是：___

（5）已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和Ⅱ，加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖3所示，若將其用于水果保鮮，你認(rèn)為效果較好的穩(wěn)定劑是___，（選填“I”或“II”）理由是：___

Answer 1

【答案】球形干燥管 b 2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O 調(diào)節(jié)分液漏斗B的旋塞，減緩（慢）稀鹽酸滴加速度 吸收Cl2 4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O 檢驗是否有ClO2生成 II 穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度

【解析】

(1)根據(jù)儀器特征，判斷儀器名稱；根據(jù)實驗原理，還需要連接尾氣處理裝置，所以應(yīng)長管進氣，短管出氣；

(2)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒和原子守恒書寫氯酸鈉和稀鹽酸混和產(chǎn)生Cl2和ClO2的反應(yīng)化學(xué)方程式，為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，產(chǎn)生ClO2的速率要慢；
(3)根據(jù)Cl2+2KI=2KCl+I2進行分析；
(4)在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反，應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2，根據(jù)元素守恒可判斷生成物，書寫反應(yīng)方程式；
(5)由圖分析可知，穩(wěn)定劑II可以緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度。

(1)根據(jù)儀器特征：可知儀器C是球形干燥管；F裝置應(yīng)是Cl2和KI反應(yīng)，還需要連接尾氣處理裝置，所以應(yīng)長管進氣，短管出氣，故選b；

(2)氯酸鈉和稀鹽酸混和產(chǎn)生Cl2和ClO2，NaClO3中氯為+5價被還原成ClO2中+4價，鹽酸中氯為-1價被氧化成0價氯，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2，所以NaClO3、ClO2前系數(shù)為2，Cl2前系數(shù)為1，反應(yīng)化學(xué)方程式：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O；為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，產(chǎn)生ClO2的速率要慢，故滴加稀鹽酸的速度要慢，即調(diào)節(jié)分液漏斗B的旋塞，減緩(慢)稀鹽酸滴加速度；

(3)F裝置中發(fā)生Cl2+2KI=2KCl+I2時，碘遇淀粉變藍(lán)，而F中溶液的顏色不變，說明沒有氯氣到達(dá)F，則裝置C的作用是吸收Cl2；

(4)在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2，根據(jù)元素守恒可知應(yīng)還有水生成，該反應(yīng)的離子方程式為4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O；在ClO2釋放實驗中，打開E的活塞，D中發(fā)生反應(yīng)，則裝置F的作用是驗證是否有ClO2生成；

(5)由圖可知，穩(wěn)定劑II可以緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度，所以穩(wěn)定劑II好。