Question

（14分） 二氧化氯（ClO2）是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點(diǎn)為－59℃，沸點(diǎn)為11.0℃，易溶于水。工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃時反應(yīng)制得。某學(xué)生擬用左下圖所示裝置模擬工業(yè)制取并收集ClO2。

（1）A中反應(yīng)產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。

（2）A必須添加溫度控制裝置，除酒精燈外，還需要的玻璃儀器有燒杯、 ；B也必須添加溫度控制裝置，應(yīng)該是 (選填“冰水浴”或“熱水浴”)裝置。

（3）反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2飽和溶液中在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO2·3H2O，在溫度高于38℃時析出晶體是NaClO2。根據(jù)右上圖所示的NaClO2的溶解度曲線，請補(bǔ)充從NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步驟：

① ；② ；③洗滌；④干燥。

（4）ClO2很不穩(wěn)定，需隨用隨制，產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測定所得溶液中ClO2的含量，進(jìn)

行了下列實(shí)驗(yàn)：

步驟1：準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00 mL，稀釋成100.00 mL試樣；量取V1 mL試樣加入到錐形瓶中；

步驟2：調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0，加入足量的KI晶體，靜置片刻；

步驟3：加入淀粉指示劑，用c mol·L—1 Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。

（已知2 Na2S2O3 + I2 ＝ Na2S4O6 + 2NaI）

①滴定過程中，至少須進(jìn)行兩次平行測定的原因是 。

②原ClO2溶液的濃度為 g / L（用步驟中的字母代數(shù)式表示）。

 

Answer 1

（14分）

（1）2KClO3 + H2C2O4 K2 CO3 + CO2↑+ 2ClO2↑+ H2O（2分）

（2）溫度計(jì)（2分） 冰水�。�2分）

（3）①蒸發(fā)結(jié)晶（2分） ②趁熱過濾（2分）

（4）①減少實(shí)驗(yàn)誤差（1分） ②135cV2/ V1（3分）

【解析】

試題分析：（1）加熱60℃，氯酸鉀和草酸反應(yīng)生成碳酸鉀、二氧化碳、二氧化氯和水，反應(yīng)方

程式為：2KClO3+H2C2O4 = K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O。

（2）要控制溫度必須使用溫度計(jì)測量溫度，二氧化氯的熔點(diǎn)較低，為收集二氧化氯，應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行，所以應(yīng)該采用冰水浴，故答案為：溫度計(jì)；冰水浴。

（3）從溶液中制取溶質(zhì)，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法，為防止析出晶體NaClO2?3H2O，應(yīng)趁熱過濾

（4）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)采用多次實(shí)驗(yàn)的方法，

設(shè)原ClO2溶液的濃度為x，

2ClO2 ～ 5I2 ～ 10Na2S2O3

2mol 10mol

10?2x×V1×10?3/0.1 mol 1×10-3cV2mol

x=2cV2/ V1 mol?L?1=135cV2/ V1 g/L。

考點(diǎn)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)基本儀器和基本操作、方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算。