Question

【題目】ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑，濃度過(guò)高時(shí)易發(fā)生分解，常將其制備成NaClO2固體以便運(yùn)輸和貯存。過(guò)氧化氫法制備NaClO2固體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O

2ClO2＋H2O2＋2NaOH=2NaClO2＋O2↑＋2H2O

ClO2熔點(diǎn)－59 ℃、沸點(diǎn)11 ℃；H2O2沸點(diǎn)150 ℃。

請(qǐng)回答：

(1)儀器A的名稱(chēng)為________；儀器B的作用是________；冰水浴冷卻的目的是____________(寫(xiě)出兩種)。

(2)空氣流速過(guò)快或過(guò)慢，均降低NaClO2產(chǎn)率，試解釋其原因______________。

(3)Cl－存在時(shí)會(huì)催化ClO2的生成。反應(yīng)開(kāi)始時(shí)在三頸燒瓶中加入少量鹽酸，ClO2的生成速率大大提高，并產(chǎn)生微量氯氣。該過(guò)程可能經(jīng)兩步反應(yīng)完成，將其補(bǔ)充完整：①_______________________________(用離子方程式表示)，②H2O2＋Cl2=2Cl－＋O2＋2H＋。

Answer 1

【答案】三頸燒瓶 防止倒吸 減少H2O2的分解、降低NaClO2的溶解度、增加ClO2的溶解度(任寫(xiě)兩種) 空氣流速過(guò)慢時(shí)，ClO2不能及時(shí)被氣流帶走，濃度過(guò)高導(dǎo)致分解，空氣流速過(guò)快時(shí)，ClO2不能被充分吸收 2ClO3-＋4H＋＋2Cl－=2ClO2↑＋2H2O＋Cl2↑

【解析】

根據(jù)題中過(guò)氧化氫法制備NaClO2固體的實(shí)驗(yàn)裝置可知，本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用，運(yùn)用氯、溴、碘及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行分析。

(1)儀器A為三頸燒瓶，儀器B的作用是防止倒吸；冰水浴冷卻的目的是為降低NaClO2的溶解度；減少H2O2的分解；增加ClO2的溶解度；

故答案為：三頸燒瓶 防止倒吸 減少H2O2的分解、降低NaClO2的溶解度、增加ClO2的溶解度(任寫(xiě)兩種)

(2)空氣流速過(guò)慢時(shí)，ClO2不能及時(shí)被移走，濃度過(guò)高導(dǎo)致分解；空氣流速過(guò)快時(shí)，ClO2不能被充分吸收，則空氣流速過(guò)快或過(guò)慢，均降低NaClO2產(chǎn)率；

故答案為：空氣流速過(guò)慢時(shí),ClO2不能及時(shí)被移走,濃度過(guò)高導(dǎo)致分解;空氣流速過(guò)快時(shí),ClO2不能被充分吸收；

(3)Clˉ存在時(shí)會(huì)催化ClO2的生成,反應(yīng)開(kāi)始時(shí)在三頸燒瓶中加入少量鹽酸,ClO2的生成速率大大提高,并產(chǎn)生微量氯氣反應(yīng)為2ClO3-＋4H＋＋2Cl－=2ClO2↑＋2H2O＋Cl2↑，H2O2＋Cl2=2Cl－＋O2＋2H＋

故答案為：2ClO3-＋4H＋＋2Cl－=2ClO2↑＋2H2O＋Cl2↑