Question

【題目】ClO2與Cl2的氧化性相近，在自來水消毒等方面應用廣泛．已知ClO2在常溫下是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點為﹣59℃，沸點為11.0℃，易溶于水．某學生通過圖1所示裝置對ClO2進行了模擬工業制備、收集、吸收、釋放和應用的研究．

（1）裝置A中稍潮濕的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃時反應生成K2CO3、ClO2和CO2 ， 該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為 ． 反應裝置A中的玻璃儀器除酒精燈、燒杯外，還需要 ．
（2）裝置B必須放在冰水浴中，其原因是 ．
（3）反應后在裝置C中可得NaClO2溶液．已知（1）NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO23H2O，在溫度高于38℃時析出的晶體是NaClO2 ， 溫度高于60℃時NaClO2會分解生成NaClO3和NaCl；（2）NaClO2的溶解度曲線如圖2所示，請補充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的實驗操作步驟：
①減壓，55℃蒸發結晶；②趁熱過濾；③；④；得到成品．
（4）已知在酸性條件下NaClO2可發生反應生成NaCl并釋放出ClO2 ， 該反應的離子方程式為 ．
（5）用ClO2處理過的飲用水會含有一定量的亞氯酸鹽．若要除去超標的亞氯酸鹽，下列物質最適宜的是（填序號）． a．明礬 b．碘化鉀 c．鹽酸 d．硫酸亞鐵．

Answer 1

【答案】
（1）2：1；溫度計
（2）使ClO2充分冷凝，減少揮發
（3）用38℃～60℃熱水洗滌；低于60℃干燥
（4）5ClO2﹣+4H+═Cl﹣+4ClO2↑+2H2O
（5）d
【解析】解：（1.）KClO3和草酸（H2C2O4）在酸性條件下反應生成ClO2、CO2和KHSO4 ， 反應的方程式為2KClO3+H2C2O4+2H2SO4 2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O，氧化劑為KClO3 ， 還原劑為H2C2O4 ， 二者物質的量之比為2：1，裝置A中稍潮濕的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃時反應生成K2CO3、ClO2和CO2 ， 反應裝置A中的玻璃儀器除酒精燈、燒杯外，還需要可知反應的溫度，需要溫度計，
所以答案是：2：1；溫度計；
（2.）二氧化氯的熔點較低，為收集二氧化氯，應在較低溫度下進行，所以應該采用冰水浴，所以答案是：使ClO2充分冷凝，減少揮發；
（3.）從溶液中制取溶質，一般采用蒸發結晶、過濾、洗滌、干燥的方法，為防止析出晶體NaClO23H2O，所以答案是：用38℃～60℃熱水洗滌；低于60℃干燥；
（4.）在酸性條件下NaClO2可發生反應生成NaCl并釋放出ClO2 ， 根據元素守恒可知應還有水生成，該反應的離子方程式為：4H++5ClO2﹣=Cl﹣+4ClO2↑+2H2O，所以答案是：5ClO2﹣+4H+═Cl﹣+4ClO2↑+2H2O；
（5.）若要除去超標的亞氯酸鹽，ac均不能還原亞氯酸鹽，b中KI具有還原性但氧化產物不適合飲用水使用，只有d中Fe2+將ClO2﹣還原成Cl﹣ ， Fe2+ 被氧化為鐵離子，且鐵離子水解生成膠體可凈化飲用水，則最適宜的是d，所以答案是：d．