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【题目】ClO2是一种优良的消毒剂,常将其制成NaClO2固体,以便运输和贮存,过氧化氢法备NaClO2固体的实验装置如图所示。

已知:2NaC1O3+H2O2+H2SO4=2C1O2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O

②ClO2熔点-59℃、沸点11℃,浓度过高时易发生分解;

③H2O2沸点150℃

1仪器C的名称是__________________,仪器A的作用是_________________,冰水浴冷却的目的是________________________________________________

2该装置不完善的方面是________________________

3空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因,空气流速过慢时,___________;空气流速过快时,________________

4Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在C中加入少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,并产生微量氯气。该过程可能经两步完成,请将其补充完整:

_____________________________(用离子方程式表示)

②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+

5NaClO2纯度测定:

准确称取所得NaClO2样品10.0g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(C1O2-的产物为Cl-),将所得混合液配成250mL待测溶液;

25.00mL待测液,用2.0mol·L-1Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),以淀粉溶液做指示剂,达到滴定终点时的现象为__________________________,重复滴定3次,测得Na2S2O3标准液平均用量为20.00mL,则该样品中NaClO2的质量分数为_________________。(M(NaClO2)=90.5g/mol

【答案】 三颈烧瓶 防止倒吸 降低NaClO2的溶解度 减少H2O2的分解、增加ClO2的溶解度、减少ClO2的分解 没有尾气处理装置 空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解 空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,导致浪费原料,产率降低 2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O 当最后一滴滴定液滴下后,溶液由蓝色变无色,且30秒内不恢复 90.5%

【解析】(1)仪器C的名称是三颈烧瓶仪器A为安全瓶,可以防止倒吸;双氧水易分解,ClO2浓度过高时易发生分解,因此冰水浴冷却的目的是为降低NaClO2的溶解度,减少H2O2的分解,增加ClO2的溶解度,减少ClO2的分解。答案为三颈烧瓶防止倒吸降低NaClO2的溶解度 减少H2O2的分解、增加ClO2的溶解度、减少ClO2的分解

(2)ClO2有毒污染空气,应该做尾气处理该装置没有尾气处理装置。答案为没有尾气处理装置

(3)空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致ClO2分解空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,因此空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率。答案为空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,导致浪费原料,产率降低

(4)Cl-存在时会催化ClO2的生成,根据第二步反应可知产生氯离子,因此第一步是消耗氯离子,离子方程式为2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O 。答案为:2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O

(5)有碘单质参与的反应一般采用淀粉溶液为指示剂,因此现象为:当最后一滴滴定液滴下后,溶液由无色变蓝色,且30秒内不褪色。NaClO2和碘化钾反应的离子方程式为ClO2-+4 I-+4 H+= Cl-+2I2+2 H2O根据方程式可以找出一个对应关系即:ClO2-─2I2─4 S2O32-,因为20mlNa2S2O3溶液中Na2S2O3的物质的量为0.04mol,所以ClO2-的物质的量为,NaClO2的质量为0.1mol×90.5g/mol=9.05g,故NaClO2的质量分数为.答案为当最后一滴滴定液滴下后,溶液由蓝色变无色,且30秒内不恢复 ,90.5%

练习册系列答案
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