Question

（15分）關(guān)于二氧化氯、三氧化氯有某些如下的事實(shí)：

①1797年Hoyle在用濃H₂SO₄和氯酸鉀反應(yīng)時(shí)得出具有爆炸性的黃色氣體。

②1815年Davy使2體積（這種）黃色氣體完全分解，產(chǎn)物為3體積氣體，其中氧和氯之比為2：1。表明黃色氣體是氯的氧化物（當(dāng)時(shí)氧、氯的分子式尚未被公認(rèn)）。

③1882年P(guān)ebal測(cè)得黃色氣體密度，確定其組分為ClO₂。

④干燥氯氣和熱（約90℃）氯酸銀反應(yīng)可制得純ClO₂。

⑤ClO₂和O₃反應(yīng)的三氧化氯，后者在強(qiáng)堿性溶液中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)。

請(qǐng)你利用上述信息，回答下列問題：

（1）寫出三氧化氯在氫氧化鈉溶液中自身氧化還原反應(yīng)的方程式。

（2）二氧化氯在氫氧化鈉溶液中可能發(fā)生反應(yīng)的方程式。

（3）如果1815年時(shí)，氧、氯分子式已被公認(rèn)為O₂、Cl₂，Davy的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能否確定黃色氣體組成為ClO₂。

（4）Pebal如何確定黃色氣體組成為ClO₂，而不是其它。

（5）如果在現(xiàn)階段，你將通過什么實(shí)驗(yàn)確證黃色氣體分解產(chǎn)物中氧和氯之比為2：1。

（6）若ClO₂分解不完全，則在按你的上述（5）方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，將出現(xiàn)什么情況？

Answer 1

（1）3KClO₃+2H₂SO₄=KClO₄+2ClO₂+2KHSO₄+H₂O
（2）2ClO₂+2KOH= KClO₃+ KClO₂+H₂O

（3）2體積反應(yīng)物分解產(chǎn)物中有2體積O₂，表明反應(yīng)物每1體積中含有“O₂”; 產(chǎn)物中有1體積Cl₂，表明反應(yīng)物每1體積中含有“Cl”。所以可確證氣體組成。

（4）測(cè)氣體密度即可知?dú)怏w摩爾質(zhì)量，從而確定氣體組成。

（5）使完全分解后的氣體通過堿液，剩余氣體與減少氣體體積比為2：1。

（6）氣體中含有ClO₂、Cl₂、O₂，通過堿液時(shí)前兩種氣體與堿作用，剩余氣體仍為O₂，但剩余氣體與減少氣體體積比小于2：1。