Question

【題目】用二氧化氯(ClO2)可制備用途廣泛的亞氯酸鈉(NaClO2)，實驗室可用下列裝置(略去部分夾持儀器)制備少量的亞氯酸鈉。

已知：①ClO2沸點為9.9℃，可溶于水，有毒，濃度較高時易發生爆炸。

②NaClO2飽和溶液低于38℃時析出NaClO23H2O，高于38℃時析出NaClO2，高于60℃時NaClO2分解為NaClO3和NaCl。

③B裝置為ClO2發生裝置，所用試劑NaClO3、H2SO4(濃)、CH3OH。

請回答下列問題：

(1)裝置B中試劑X的名稱為___________；盛放該試劑的儀器的名稱為________________。

(2)實驗過程中需持續通入一定量的CO2，其目的是______________；反應結束后需再通入一定量的CO2，其目的是_____________________。

(3)裝置C中的水浴溫度應控制在____________________(填溫度范圍)；裝置C中生成NaClO2的離子方程式為___________________。

(4)上述裝置存在一處明顯的缺陷，其改進措施為__________________。

Answer 1

【答案】濃硫酸 分液漏斗 使ClO2中混有一定量的CO2，防止ClO2濃度過高發生爆炸 將裝置中殘留的ClO2吹入裝置C中參與反應，提高原料的利用率 38℃到60℃之間 2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O 導氣管末端接一個裝有NaOH溶液的洗氣瓶進行尾氣處理

【解析】

在A中CaCO3與稀鹽酸反應產生CO2進入B裝置中，可以稀釋B中由NaClO3、H2SO4(濃)、CH3OH反應制取的ClO2，防止ClO2濃度較高時發生爆炸，然后將ClO2通入NaOH、H2O2的混合溶液中，發生反應2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O，用冰水浴38℃到60℃之間，就得到NaClO2。

(1)裝置B是用NaClO3、H2SO4(濃)、CH3OH反應制取的ClO2，NaClO3、CH3OH在三頸燒瓶，濃硫酸在分液漏斗中，裝置B中試劑X的名稱為濃硫酸，盛放該試劑的儀器的名稱為分液漏斗；

(2)實驗過程中需持續通入一定量的CO2，目的是使ClO2中混有一定量的CO2，降低ClO2的濃度，防止ClO2濃度過高發生爆炸；反應結束后容器內會滯留一部分ClO2，再通入一定量的CO2，可以將裝置中殘留的ClO2吹入裝置C中參與反應，從而提高原料的利用率；

(3)NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO23H2O，高于38℃時析出NaClO2，高于60℃時NaClO2分解為NaClO3和NaCl，所以裝置C中的水浴溫度應控制在38℃到60℃之間；在裝置C中，NaOH、ClO2、H2O2反應生成NaClO2、O2、H2O，反應的離子方程式為2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O；

(4)ClO2是有毒氣體，該反應后缺少尾氣處理裝置，會導致大氣污染，可根據ClO2能夠與堿反應的性質，在導氣管末端接一個裝有NaOH溶液的洗氣瓶進行尾氣處理。