Question

【題目】二氧化氯（ClO2）是一種高效消毒劑，沸點為11℃。用KClO3粉末與草酸（H2C2O4）在60℃時反應可生成ClO2等物質，實驗裝置如下圖所示：

⑴ 裝置A中還應安裝的玻璃儀器是 ，裝置B用冰水浴的原因是 。

⑵ 裝置A中反應產物有K2CO3、ClO2和CO2等，請寫出該反應的化學方程式： 。

⑶ ①實驗過程中，裝置C中少量的ClO2與NaOH溶液反應產生兩種鈉鹽，且物質的量之比為1:1，其中一種為NaClO2，寫出裝置C中生成這兩種鈉鹽的離子方程式： 。

②飽和溶液在溫度低于38℃時析出晶體NaClO2·3H2O，在溫度高于38℃時析出晶體NaClO2。請補充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟：a．____________；b_____________；c．洗滌；d．干燥。

⑷ 還可采用鹽酸或雙氧水還原氯酸鈉制備ClO2。用H2O2作還原劑制備ClO2更受歡迎，其主要原因是 。

Answer 1

【答案】⑴ 溫度計，常溫下ClO2為氣態；

⑵ 2KClO3+H2C2O4 K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O；

⑶ ①2ClO2+2OH==ClO2+ClO3+H2O；②蒸發結晶，趁熱過濾；

⑷ H2O2作還原劑時氧化產物為O2，而鹽酸作還原劑時產生大量Cl2。

【解析】

試題分析：（1）根據信息，在60℃時反應可生成ClO2，因此控制水浴的溫度，需要用溫度計，測水浴的溫度，常溫下ClO2為氣態，冰水的溫度為0℃，做到ClO2的收集；(2)反應物為KClO3和草酸，產物為K2CO3、ClO2、CO2，根據化合價升降進行配平，則反應方程式為：2KClO3 + H2C2O4 K2CO3 + CO2↑ + 2ClO2↑ + H2O；（3）①其中鹽為NaClO2，ClO2中Cl的價態由＋4→＋3價，因此有化合價升高，根據得失電子數目守恒，以及兩種鹽的物質的量之比為1：1，則ClO2中Cl的化合價也升高1價，即Cl由 ＋ 4 → ＋ 5價，為NaClO3，其反應離子方程式為：2ClO2 ＋ 2OH－ = ClO2－ ＋ CKO3－ ＋ H2O；②實驗的目的是得到NaClO2，根據信息在溫度高于38℃時析出晶體NaClO2，因此應蒸發結晶、趁熱過濾；(4) H2O2作還原劑時氧化產物為O2，而鹽酸作還原劑時產生大量Cl2。