Question

【題目】實驗室可用NaClO3制取ClO2氣體，再由ClO2制得NaClO2 ， 實驗裝置如圖所示：回答下列問題：
（1）儀器a的名稱為；裝置C的作用是 ．
（2）該實驗必須使NaClO3稍微過量，目的是 ．
（3）為使ClO2氣體能被均勻、充分吸收，操作時應注意 ．
（4）NaOH吸收ClO2尾氣，生成物質的量之比為1：1的兩種陰離子，一種為ClO2﹣ ， 則另一種為 ．
（5）B中反應的離子方程式為 ．
（6）證明NaClO2具有氧化性的方法是：將B中溶液加熱除去H2O2 ， 加入（填序號，下同）酸化，再加入檢驗． ①稀HNO3②稀H2SO4③K2SO3溶液 ④BaCl2溶液 ⑤FeCl2溶液 ⑥KSCN溶液
（7）預計NaClO3轉化為NaClO2的轉化率為80%，若要制得28.9g NaClO23H2O（相對質量：144.5），至少需g NaClO3（相對質量：106.5）．

Answer 1

【答案】
（1）分液漏斗；防止倒吸
（2）使Na2SO3完全反應，避免產生SO2
（3）控制硫酸滴入速度
（4）ClO3﹣
（5）2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+2H2O+O2↑
（6）②；⑤⑥
（7）26.6
【解析】解：實驗過程分析：裝置A中盛放硫酸、NaClO3和Na2SO3 ， 反應生成ClO2氣體：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O，ClO2氣體和H2O2在B發生發生氧化還原反應：2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+2H2O+O2 ， 發生反應可能使裝置內壓強降低，可能發生倒吸，裝置C為防倒吸裝置，裝置D為尾氣吸收裝置；（1）根據圖示可知儀器a為分液漏斗；亞硫酸鈉具有還原性，在反應中作還原劑；裝置A中產生ClO2的反應是氯酸鈉在酸性溶液中氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，本身被還原為二氧化氯，ClO2進入裝置B，發生反應使裝置內壓強降低，可能發生倒吸，裝置C的作用為防止倒吸；所以答案是：分液漏斗；防止倒吸；（2）根據反應方程式可知使一種反應物過量，則另一種反應物反應完全，所以該實驗必須使NaClO3稍微過量，目的是使Na2SO3完全反應，避免產生SO2 ， 所以答案是：使Na2SO3完全反應，避免產生SO2；（3）緩慢通入ClO2 ， 可以使ClO2氣體被均勻、充分吸收，ClO2是硫酸、NaClO3與亞硫酸鈉反應生成的，所以要使ClO2氣體能被均勻、充分吸收，應該控制控制硫酸滴入速度；所以答案是：控制硫酸滴入速度；（4）NaOH吸收ClO2尾氣，生成物質的量之比為1：1的兩種陰離子，一種為ClO2﹣ ， 氧化還原反應規律，另一種離子中Cl元素化合價升高，即為ClO3﹣；所以答案是：ClO3﹣；（5）B中發生反應為二氧化氯在堿性溶液中和過氧化氫發生氧化還原反應制得NaClO2 ， 二氧化氯中Cl為+4價，變為NaClO2中的+3價，化合價變低，過氧化氫中的元素化合價應該升高，則H2O2中O元素化合價由﹣2價變為0價，產物為O2和H2O，反應的離子方程式為：2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+2H2O+O2↑，所以答案是：2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+2H2O+O2↑；（6）證明NaClO2具有氧化性的方法是：將B中溶液加熱除去H2O2 ， 加入非氧化性酸酸化，再加入含Fe2+的化合物，若有Fe3+生成，則證明NaClO2具有氧化性，用KSCN溶液檢驗Fe3+ ， 現象是溶液變紅；所以答案是：②；⑤⑥；（6）NaClO2具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，用硫氰化鉀檢驗鐵離子即可，但是硝酸具有氧化性，會將亞鐵離子氧化，所以用硫酸酸化但是不用硝酸酸化，所以答案是：②；⑤⑥；（7）28.9 g NaClO23H2O（式量：144.5），n（NaClO23H2O）= = =0.2mol，根據氯原子守恒知：n（NaClO3）=n（NaClO23H2O）=0.2mol，m（NaClO3）=n（NaClO3）M（NaClO3）=0.2mol×106.5g/mol=21.3g；NaClO3轉化為NaClO2的轉化率為80%，需所要NaClO3的質量為： ≈26.6g，所以答案是：26.6．