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(2012?徐州模拟)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.某学生拟用如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:
2KClO3+H2C2O4
 60℃ 
.
 
K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O
2KClO3+H2C2O4
 60℃ 
.
 
K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O

(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、
温度计
温度计
;B也必须添加温度控制装置,应该是
冰水浴
冰水浴
(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.根据如图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:
蒸发浓缩结晶
蒸发浓缩结晶
;②
趁热过滤
趁热过滤
;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10.00mL,稀释成100.00mL试样;量取V1mL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-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL.(已知2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)
①滴定过程中,至少须进行两次平行测定的原因是
减少实验误差
减少实验误差

②原ClO2溶液的浓度为
135CV2
V1
135CV2
V1
g?L-1(用步骤中的字母代数式表示).
分析:(1)根据反应物、产物和反应条件写出反应方程式;
(2)测量温度的仪器是温度计,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;
(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;
(4)多次实验可以减少误差,根据关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3计算c(ClO2).
解答:解:(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
 60℃ 
.
 
 K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O,
故答案为:2KClO3+H2C2O4
 60℃ 
.
 
 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,
故答案为:蒸发浓缩结晶;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
10-2V1×10-3
10-1
mol
 1×10-3cV2mol
x=
2cV2
V1
mol/L
=
135CV2
V1
g/L,
故答案为:减小实验误差;
135CV2
V1
点评:本题考查实验方案的设计,同时考查学生分析问题、解决问题的能力,明确物质的性质是解本题关键,难度较大.
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