Question

二氧化氯（ClO2）在常溫下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(shí)反應(yīng)制得。某學(xué)生擬用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裝置必須放在冰水浴中，其原因是??????????????????????????????? 。

（3）反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2·3H2O，在溫度高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2。請補(bǔ)充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟：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：用稀硫酸調(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 Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。（已知2 Na2S2O3 + I2 ＝Na2S4O6 + 2NaI）

①配制100 mL c mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還有：???????????????????????? 。

②滴定過程中至少需進(jìn)行兩次平行測定的原因是???????????????????????????????? 。

③寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式?????????????????????????????????? 。

④原ClO2溶液的濃度為???????????????? g / L（用步驟中的字母代數(shù)式表示）。

⑤若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測定結(jié)果????????????? 。

若滴定開始仰視讀數(shù)，滴定終點(diǎn)時(shí)正確讀數(shù)，則測定結(jié)果?????????????????? 。

（填“偏高”“偏低”或“不變” ）

 

Answer 1

【答案】

（1）2KClO3+H2C2O4? K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O（3分）

（2）溫度計(jì)（1分）? 使ClO2充分冷凝，減少揮發(fā)（1分）

（3）①蒸發(fā)結(jié)晶（1分，寫蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶均給分）?? ②趁熱過濾（2分）

（4）① 100ml 容量瓶、膠頭滴管（各1分）?

②減少誤差（1分）??

③2ClO2 + 10I- + 8H+ = 2Cl- + 5I2 + 4H2O（2分）

④（3分）⑤偏高? 偏低（各1分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題給信息知，A中反應(yīng)為稍潮濕的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃時(shí)反應(yīng)生成K2CO3、ClO2、CO2和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO3+H2C2O4? ? K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O；（2）A必須添加溫度控制裝置，要控制溫度必須使用溫度計(jì)測量溫度，反應(yīng)在60℃時(shí)進(jìn)行，應(yīng)用水浴加熱，除酒精燈外，還需要的玻璃儀器有燒杯、溫度計(jì)；B裝置為二氧化氯的收集裝置，二氧化氯（ClO2）的沸點(diǎn)為11．0℃，必須放在冰水浴中，其原因是使ClO2充分冷凝，減少揮發(fā)；（3）反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2·3H2O，在溫度高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2。從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟：①蒸發(fā)結(jié)晶；②趁熱過濾；③洗滌；④干燥。（4）①配制100 mL c mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還有：100 mL容量瓶、膠頭滴管；②滴定過程中至少需進(jìn)行兩次平行測定的原因是減少誤差；③步驟2中發(fā)生反應(yīng)為二氧化氯與碘化鉀在酸性條件下反應(yīng)生成單質(zhì)碘、氯化鉀和水，離子方程式為2ClO2 + 10I- + 8H+ = 2Cl- + 5I2 + 4H2O；④根據(jù)題給反應(yīng)得關(guān)系式：ClO2——5Na2S2O3，代入相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得ClO2溶液的濃度為g / L；⑤若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，代入計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，則測定結(jié)果偏高；若滴定開始仰視讀數(shù)，滴定終點(diǎn)時(shí)正確讀數(shù)，代入計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，則測定結(jié)果偏低。

考點(diǎn)：考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、評價(jià)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)方程式的書寫、關(guān)系式法計(jì)算、滴定操作的誤差分析。