Question

（14分） 二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得。某学生拟用左下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。

（1）A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等，请写出该反应的化学方程式： 。

（2）A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、 ；B也必须添加温度控制装置，应该是 (选填“冰水浴”或“热水浴”)装置。

（3）反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据右上图所示的NaClO2的溶解度曲线，请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤：

① ；② ；③洗涤；④干燥。

（4）ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进

行了下列实验：

步骤1：准确量取ClO2溶液10.00 mL，稀释成100.00 mL试样；量取V1 mL试样加入到锥形瓶中；

步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；

步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol·L—1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。

（已知2 Na2S2O3 + I2 ＝ Na2S4O6 + 2NaI）

①滴定过程中，至少须进行两次平行测定的原因是 。

②原ClO2溶液的浓度为 g / L（用步骤中的字母代数式表示）。

 

Answer 1

（14分）

（1）2KClO3 + H2C2O4 K2 CO3 + CO2↑+ 2ClO2↑+ H2O（2分）

（2）温度计（2分） 冰水浴（2分）

（3）①蒸发结晶（2分） ②趁热过滤（2分）

（4）①减少实验误差（1分） ②135cV2/ V1（3分）

【解析】

试题分析：（1）加热60℃，氯酸钾和草酸反应生成碳酸钾、二氧化碳、二氧化氯和水，反应方

程式为：2KClO3+H2C2O4 = K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O。

（2）要控制温度必须使用温度计测量温度，二氧化氯的熔点较低，为收集二氧化氯，应在较低温度下进行，所以应该采用冰水浴，故答案为：温度计；冰水浴。

（3）从溶液中制取溶质，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体NaClO2?3H2O，应趁热过滤

（4）为减少实验误差，应采用多次实验的方法，

设原ClO2溶液的浓度为x，

2ClO2 ～ 5I2 ～ 10Na2S2O3

2mol 10mol

10?2x×V1×10?3/0.1 mol 1×10-3cV2mol

x=2cV2/ V1 mol?L?1=135cV2/ V1 g/L。

考点：本题考查实验方案的设计、实验基本仪器和基本操作、方程式的书写、化学计算。