Question

安全高效的殺菌消毒劑ClO₂是一種黃綠色，有刺激性氣味的氣體，強(qiáng)氧化劑，熔點(diǎn)：-59℃，沸點(diǎn)：11.0℃．少量的ClO₂可用飽和草酸（H₂C₂O₄）溶液與KClO₃粉末在60℃時(shí)反
應(yīng)制得．裝置如圖：

（1）制備ClO₂的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

；
（2）ClO₂為高效低毒的消毒劑，其消毒的效率是等物質(zhì)的量的Cl₂的

 

倍．
（3）ClO₂在堿溶液中發(fā)生岐化（自身氧化-還原）反應(yīng)，其氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為1：1，寫 出C中反應(yīng)的離子方程式：

 

；
（4）B中冰水的作用是：

 

．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束拆除裝置時(shí)，A中還滯留有少量ClO₂可能會(huì)泄漏到大氣中對(duì)環(huán)境造成污染，怎樣才能解決這一問題？請(qǐng)簡(jiǎn)要的寫出處理辦法：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見氣體制備原理及裝置選擇,實(shí)驗(yàn)裝置綜合

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）少量的ClO₂可用飽和草酸（H₂C₂O₄）溶液與KClO₃粉末在60℃時(shí)反應(yīng)制得，以此寫出化學(xué)方程式；
（2）1molCl₂可以獲得2mol電子，1molClO₂可以獲得電子5mol電子，以此進(jìn)行計(jì)算；
（3）根據(jù)ClO₂在堿溶液中發(fā)生岐化其氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為1：1，可知Cl的化合物由+4變?yōu)?3和+5，還原產(chǎn)物為ClO₂^-，氧化產(chǎn)物為ClO₃^-；
（4）ClO₂的沸點(diǎn)：11.0℃；
（5）根據(jù)ClO₂能與堿性溶液發(fā)生反應(yīng)分析．

解答： 解：（1）少量的ClO₂可用飽和草酸（H₂C₂O₄）溶液與KClO₃粉末在60℃時(shí)反應(yīng)制得，化學(xué)方程式為2KClO₃+H₂C₂O₄=2KHCO₃+2ClO₂↑，
故答案為：2KClO₃+H₂C₂O₄=2KHCO₃+2ClO₂↑；
（2）1mol氯氣得到的電子數(shù)為1mol×2×1=2mol，
1molClO₂得到的電子數(shù)為1mol×1×5=5mol，
則ClO₂消毒的效率是Cl₂的倍數(shù)為2.5，
故答案為：2.5；
（3）根據(jù)ClO₂在堿溶液中發(fā)生岐化其氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為1：1，可知Cl的化合物由+4變?yōu)?3和+5，還原產(chǎn)物為NaClO₂，氧化產(chǎn)物為NaClO₃，
因此化學(xué)方程式為：ClO₂+2OH^-=ClO₂^-+ClO₃^-+H₂O，故答案為：ClO₂+2OH^-=ClO₂^-+ClO₃^-+H₂O；
（4）ClO₂的沸點(diǎn)：11.0℃，沸點(diǎn)低，用冰水可以使ClO₂冷凝為液體，收集在試管中，
故答案為：使ClO₂冷凝為液體，收集在試管中；
（5）由試題（3）可知，ClO₂能與堿性溶液發(fā)生反應(yīng)，因此可將分液漏斗中加水將ClO₂全驅(qū)出，用氫氧化鈉溶液吸收滯留有少量ClO₂，
故答案為：分液漏斗中加水將ClO₂全驅(qū)出被NaOH吸收后再拆除裝置．

點(diǎn)評(píng)：本題以氯及其化合物的性質(zhì)考查氧化還原反應(yīng)及物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，把握習(xí)題中的信息及知識(shí)遷移應(yīng)用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重學(xué)生綜合應(yīng)用能力及信息抽取和分析能力的考查，題目難度中等．