Question

11．黄绿色ClO₂具有漂白、消毒作用，沸点9.90℃，制备ClO₂的方法是：将湿润的KClO₃和草酸（固体）混合加热到60℃即得．
（1）ClO₂的分子构型为直线型．
（2）制备反应方程式为2KClO₃+H₂C₂O₄═K₂CO₃+2ClO₂↑+H₂O+CO₂↑．
（3）用此法制备获得的ClO₂和其他生成物分离的方法是冷却．

Answer 1

分析 （1）根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式及空间构型；
（2）ClO₂可用湿润的KClO₃和草酸（固体）混合加热到60℃制得，Cl元素的化合价由+5价降低为+4价，C元素由+3价升高为+4，结合电子守恒和原子守恒分析，以此写出化学方程式；
（3）ClO₂沸点9.90℃，二氧化碳沸点为-76.5℃，两者相差较大，据此分析．

解答 解：（1）ClO₂中心原子氯原子3P轨道上一电子形成π键，所以价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$（7-2×1-1）=4，且含有2个孤电子对，所以是直线型，
故答案为：直线型；
（2）Cl元素的化合价由+5价降低为+4价，C元素由+3价升高为+4，由电子守恒和原子守恒可知，反应为：2KClO₃+H₂C₂O₄═K₂CO₃+2ClO₂↑+H₂O+CO₂↑；
故答案为：2KClO₃+H₂C₂O₄═K₂CO₃+2ClO₂↑+H₂O+CO₂↑；
（3）二氧化碳沸点为-76.5℃，ClO₂的沸点9.90℃，沸点低，用冰水可以使ClO₂冷凝为液体，收集在试管中，所以用此法制备获得的ClO₂和其他生成物分离的方法是冷却，
故答案为：冷却．

点评 本题以氯及其化合物的性质考查了分子结构、氧化还原反应及物质的分离，把握习题中的信息及知识迁移应用为解答的关键，侧重学生综合应用能力及信息抽取和分析能力的考查，题目难度不大．