Question

【題目】ClO2是一種優良的消毒劑，其溶解度約是Cl2的5倍，但溫度過高、濃度過大時均易發生分解，因此常將其制成固體，以便運輸和貯存。制備KClO2固體的實驗裝置如圖所示，其中A裝置制備ClO2，B裝置制備KClO2。請回答下列問題:

（1）儀器a的名稱是________。

（2）滴液漏斗與普通分液漏斗相比，其優點是_________。

（3）加入的硫酸需要用冰鹽水冷卻的原因是_________。

（4）實驗過程中通入空氣的目的是________，空氣流速過快或過慢，均降低KClO2產率，試解釋其原因________ 。

（5）用圖示裝置制備的KClO2中含有較多雜質，其原因是________。

（6）A中制備ClO2的化學方程式為_________ 。

（7）有人認為用圖示裝置吸收ClO2易引起倒吸，但經過多次實驗均未發現有倒吸現象，其原因是________。

Answer 1

【答案】 三頸燒瓶 滴液漏斗液面上方和三頸燒瓶液面上方氣壓相等，使液體能順利滴下 防止液體飛濺，防止生成的ClO2分解 將生成的ClO2全部趕出以被KOH吸收 空氣流速過慢時，ClO2不能及時被移走，濃度過高會導致分解；空氣流速過快吋，ClO2不能被充分吸收 生成KClO2的同吋必有ClO2的氧化產物KClO3或KClO4 4 KClO2+N2H4·H2SO4+H2SO4=4ClO2+N2↑+2K2SO4+4H2O(K2SO4寫成KHSO4也可以) 生成ClO2的同時也產生N2，或有持續通入的空氣流

【解析】（1）儀器a為反應的發生器，是三頸燒瓶；正確答案：三頸燒瓶。

（2）滴液漏斗與普通分液漏斗相比，其優點是滴液漏斗液面上方和三頸燒瓶液面上方氣壓相等，使液體能順利滴下；正確答案：滴液漏斗液面上方和三頸燒瓶液面上方氣壓相等，使液體能順利滴下。

（3）濃硫酸溶于水放出大量的熱，會導致反應生成的ClO2分解，產率降低，同時也能防止濃硫酸稀釋時液體飛濺；因此加入的硫酸需要用冰鹽水冷卻；正確答案：防止液體飛濺，防止生成的ClO2分解。

（4）實驗過程中通入空氣的目的是能夠使反應產生的ClO2全部被氫氧化鉀溶液吸收，提高ClO2的利用率，但如果空氣流速過快或過慢，均降低KClO2產率；其原因是空氣流速過慢時，ClO2不能及時被移走，濃度過高會導致分解；空氣流速過快吋，ClO2不能被充分吸收；正確答案：將生成的ClO2全部趕出以被KOH吸收； 空氣流速過慢時，ClO2不能及時被移走，濃度過高會導致分解；空氣流速過快吋，ClO2不能被充分吸收。

（5）用圖示裝置制備的KClO2中含有較多雜質，根據氧化還原反應規律，ClO2與堿反應時，生成KClO2的同吋，必有ClO2的氧化產物KClO3或KClO4 生成；正確答案：生成KClO2的同吋必有ClO2的氧化產物KClO3或KClO4。

（6）根據題給信息可知：KClO2與N2H4·H2SO4在酸性條件下反應生成ClO2和氮氣等物質，化學方程式為4KClO2+N2H4·H2SO4+H2SO4=4ClO2+N2↑+2K2SO4+4H2O；正確答案：4KClO2+N2H4·H2SO4+H2SO4=4ClO2+N2↑+2K2SO4+4H2O(K2SO4寫成KHSO4也可以)。

（7）反應生成ClO2的同時，還產生N2，同時該反應過程中有持續通入的空氣流，因此不能產生倒吸現象；正確答案：生成ClO2的同時也產生N2，或有持續通入的空氣流。