Question

【題目】二氧化氯(ClO2)是一種優良的消毒劑，熔點為-59℃，沸點為 11℃，濃度過高時易發生分解，甚至爆炸。某課外興趣小組通過氯氣與 NaClO2溶液反應來制取少量ClO2，裝置如下圖所示：

(1)甲裝置中圓底燒瓶內發生反應的化學方程式是____________________。

(2)丙裝置中發生的反應可能經兩步完成，請將其補充完整：

①____________________________________________(用化學方程式表示)，

②HClO + HCl + 2NaClO2 2ClO2↑+ 2NaCl + H2O。

(3)Clˉ存在時會催化 ClO2的生成，若無乙裝置，則丙裝置內產生 ClO2的速率明顯加快。乙裝置中試劑瓶內的液體是__________。實驗過程中常需通入適量的 N2稀釋 ClO2，其目的是_______________________。

(4)戊裝置燒杯中 NaOH 溶液吸收 ClO2后，生成了 ClO2-、ClO3-，該反應的離子方程式是__________。

Answer 1

【答案】MnO2＋4HCl（濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O Cl2＋H2OHCl＋HClO 飽和食鹽水 防止ClO2 發生分解，甚至爆炸 2ClO2＋2OH－= ClO2- ＋ClO3- ＋H2O

【解析】

（1）甲裝置中是MnO2和HCl（濃）反應制氯氣的。

（2）丙裝置中氯氣先和水反應，反應的化學方程式為Cl2＋H2OHCl＋HClO。

（3）從甲裝置中出來的氯氣中混有氯化氫，氯氣在飽和食鹽水中不溶，氯化氫溶解在水中。

（4）根據元素守恒和電荷守恒配平離子方程式。

（1）甲裝置中是MnO2和HCl（濃）反應制氯氣的，圓底燒瓶內發生反應的化學方程式是：MnO2＋4HCl（濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，故答案為：MnO2＋4HCl（濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

（2）丙裝置中氯氣先和水反應，反應的化學方程式為Cl2＋H2OHCl＋HClO，故答案為：Cl2＋H2OHCl＋HClO。

（3）從甲裝置中出來的氯氣中混有氯化氫，氯氣在飽和食鹽水中不溶，氯化氫溶解在水中，故乙裝置中試劑瓶內的液體是飽和食鹽水，通入適量的 N2稀釋 ClO2，其目的是防止ClO2 發生分解，甚至爆炸，故答案為：飽和食鹽水；防止ClO2 發生分解，甚至爆炸。

（4）戊裝置燒杯中NaOH溶液吸收 ClO2后，生成了 ClO2-、ClO3-，根據元素守恒可知產物還有水生成，再根據電荷守恒可得出該反應的離子方程式是：2ClO2＋2OH－= ClO2- ＋ClO3- ＋H2O，故答案為：2ClO2＋2OH－= ClO2- ＋ClO3- ＋H2O。