Question

【題目】ClO2與Cl2的氧化性相近，在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過如圖1裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究。

(1)儀器D的名稱是________。安裝F中導管時，應選用圖2中的________。

(2)打開B的活塞，A中發生反應：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，為使ClO2在D中被穩定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。

(3)關閉B的活塞，ClO2在D中被穩定劑完全吸收生成NaClO2，此時F中溶液的顏色不變，則裝置C的作用是_____________________________________________________________。

(4)已知在酸性條件下NaClO2可發生反應生成NaCl并釋放出ClO2，該反應的離子方程式為________________________________________________________________________。

在ClO2釋放實驗中，打開E的活塞，D中發生反應，則裝置F的作用是

________________________________________________________________________。

(5)已吸收ClO2氣體的穩定劑Ⅰ和穩定劑Ⅱ，加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖3所示。若將其用于水果保鮮，你認為效果較好的穩定劑是________________，原因是________________________________________________________________________。

圖3

Answer 1

【答案】錐形瓶 b 慢 吸收Cl2 4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O 驗證是否有ClO2生成 穩定劑Ⅱ 穩定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度

【解析】

A裝置制取ClO2，C裝置吸收雜質氣體Cl2，D裝置吸收ClO2，F裝置驗證是否有氯氣。

(1)儀器D為錐形瓶。根據實驗分析，F裝置中發生氣體與KI反應，所以應“長進短出”，選擇裝置b。

(2)若鹽酸滴加速度過快，則生成ClO2的速度快，穩定劑無法充分吸收，所以滴加鹽酸速度要慢。

(3)F中的顏色不變，說明沒有氯氣進入F中與KI反應，裝置C的作用是吸收氯氣。

(4)酸性條件下ClO發生歧化反應，生成Cl－和ClO2，歧化反應逆向配平；“ClO2釋放實驗”說明D中發生反應生成ClO2，因此F中淀粉和KI溶液是驗證是否有ClO2生成，若有ClO2生成，ClO2會氧化I－生成I2，使F中的淀粉溶液變藍色。

(5)水果保鮮希望保鮮時間越長越好，所以選用穩定劑Ⅱ，因為其緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度。

(1)儀器D為錐形瓶。根據實驗分析，F裝置中發生氣體與KI反應，所以應“長進短出”，選擇裝置b。

正確答案：錐形瓶 b。

(2)若鹽酸滴加速度過快，則生成ClO2的速度快，穩定劑無法充分吸收，所以滴加鹽酸速度要慢。

正確答案：慢。

(3)F中的顏色不變，說明沒有氯氣進入F中與KI反應，裝置C的作用是吸收氯氣。

正確答案：吸收Cl2。

(4)酸性條件下ClO發生歧化反應，生成Cl－和ClO2，歧化反應逆向配平4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O；“ClO2釋放實驗”說明D中發生反應生成ClO2，因此F中淀粉和KI溶液是驗證是否有ClO2生成，若有ClO2生成，ClO2會氧化I－生成I2，使F中的淀粉溶液變藍色。

正確答案：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O 驗證是否有ClO2生成。

(5)水果保鮮希望保鮮時間越長越好，所以選用穩定劑Ⅱ，因為其緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度。

正確答案：穩定劑Ⅱ 穩定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度。