Question

16．用二氧化氯（ClO₂）新型净水剂替代传统的净水剂Cl₂，对淡水进行消毒是城市饮用水处理的新技术．
（1）ClO₂的制备方法：纤维素还原法制ClO₂是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物Y与NaClO₃反应生成ClO₂．完成反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目
□C₆H₁₂O₆+24NaClO₃+12H₂SO₄=□ClO₂↑+□CO₂↑+18H₂O+□Na₂SO₄，假设该反应在标准状况下生成1.12L气体，则转移的电子数为0.04N_A．
（2）ClO₂是一种黄绿色有刺激性气味的气体，实验室通常用NaOH溶液来吸收ClO₂，以减少环境污染．若实验时需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，则配制时，需要用托盘天平称取NaOH的质量为80.0g，所使用的仪器除托盘天平、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有500mL容量瓶、烧杯．配制该溶液时，下列操作会使溶液浓度偏高的是CD．（填字母）
A．称量固体时动作缓慢            B．容量瓶未干燥立即用来配制溶液
C．NaOH固体溶解后立刻转移     D．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
E．定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线．

Answer 1

分析 （1）纤维素为多糖，水解最终产物为葡萄糖（C₆H₁₂O₆），具有还原性，可将NaClO₃还原得到ClO₂．Cl从+5到+4价，降低1价，葡萄糖（C₆H₁₂O₆）C均价为0，到+4价，升高4价，然后配平得到；由配平的化学方程式可知生成24molClO₂和6mol CO₂气体转移24mol的电子；
（2）依据m=nM计算需要的氢氧化钠溶质的质量，配制溶液需要天平称量固体质量，精确到0.1g，若实验时需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，需要取用500ml容量瓶中配制，所使用的仪器除托盘天平、胶头滴管、玻璃棒外，还含有烧杯和500ml容量瓶，
A．称量固体时动作缓慢，可能导致氢氧化钠吸收水蒸气和空气中的二氧化碳，导致溶质减小；
B．容量瓶未干燥立即用来配制溶液对配制溶液的结果无影响；
C．NaOH固体溶解后溶液温度升高，立刻转移溶液温度升高，常温下溶液浓度增大；
D．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线，液面倍提高，定容未达到刻度；
E．定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线，溶液浓度减小；

解答 解：（1）纤维素为多糖，水解最终产物为葡萄糖（C₆H₁₂O₆），具有还原性，可将NaClO₃还原得到ClO₂．Cl从+5到+4价，降低1价，葡萄糖（C₆H₁₂O₆）C均价为0，到+4价，升高4价，则配平后的化学方程式为1 C₆H₁₂O₆+24NaClO₃+12H₂SO₄=24ClO₂↑+6CO₂↑+18H₂O+12Na₂SO₄，电子转移的方向和数目表示为：，
30mol的气体～24mole-
30×22.4L    24mol
1.12L      0.16mol    所以转移电子数为0.04N_A，
故答案为：1；C₆H₁₂O₆；24；6；12；Na₂SO₄；；0.04N_A；
（2）实验时需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，需要取用500ml容量瓶中配制，配制溶液需要天平称量固体质量，精确到0.1g，依据m=nM计算需要的氢氧化钠溶质的质量=0.5L×4mol/L×40g/mol=80.0g，若实验时需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，需要取用500ml容量瓶中配制，所使用的仪器除托盘天平、胶头滴管、玻璃棒外，还含有烧杯和500ml容量瓶；
A．称量固体时动作缓慢，可能导致氢氧化钠吸收水蒸气和空气中的二氧化碳，导致溶质减小，测定结果偏低，故A错误；
B．最后配制溶液需要加入水定容，容量瓶未干燥立即用来配制溶液对配制溶液的结果无影响，故B错误；
C．NaOH固体溶解后溶液温度升高，立刻转移溶液温度升高，常温下液面未达到刻度，溶液浓度增大，故C正确；
D．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线，液面倍提高，定容未达到刻度，溶液浓度增大，故D正确；
E．定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线，水加入超出刻度线，溶液浓度减小，故E错误；
故答案为：CD．
故答案为：80.0；500mL容量瓶、烧杯；CD．

点评 本题考查了氧化还原反应电子转移，电子守恒计算分析，化学方程式书写，溶液配制方法和过程分析应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．