Question

【題目】【加試題】ClO2是一種優良的消毒劑，濃度過高時易發生分解，常將其制成NaClO2固體，以便運輸和貯存。過氧化氫法制備NaClO2固體的實驗裝置如圖1所示。
已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O
2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O
ClO2熔點－59℃、沸點11℃；H2O2沸點150℃

請回答：
（1）儀器A的作用是；冰水浴冷卻的目的是(寫兩種)。
（2）空氣流速過快或過慢，均降低NaClO2產率，試解釋其原因。
（3）Clˉ存在時會催化ClO2的生成。反應開始時在三頸燒瓶中加入少量鹽酸，ClO2的生成速率大大提高，并產生微量氯氣。該過程可能經兩步反應完成，將其補充完整：①(用離子方程式表示)，②H2O2＋Cl2===2Clˉ＋O2＋2H+。
（4）H2O2濃度對反應速率有影響。通過圖2所示裝置將少量30% H2O2溶液濃縮至40%，B處應增加一個設備。該設備的作用是 ， 餾出物是。

（5）抽濾法分離NaClO2過程中，下列操作不正確的是（　　　）
A.為防止濾紙被腐蝕，用玻璃纖維代替濾紙進行抽濾
B.先轉移溶液至漏斗，待溶液快流盡時再轉移沉淀
C.洗滌沉淀時，應使洗滌劑快速通過沉淀
D.抽濾完畢，斷開水泵與吸濾瓶間的橡皮管后，關閉水龍頭

Answer 1

【答案】
（1）防止倒吸；減少雙氧水分解、提高ClO2的溶解度、降低NaClO2溶解度、防止ClO2分解
（2）空氣流速過快ClO2反應不充分，空氣流速過慢ClO2濃度過高易發生分解
（3）2ClO3ˉ ＋2Clˉ ＋4H+===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
（4）降低體系壓強，減少雙氧水分解；H2O
（5）C
【解析】解：（1）（2）根據題目可知冰水浴的瓶內發生2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O，H2O2受熱易分解，ClO2沸點低，降低溫度可以減少雙氧水分解、提高ClO2的溶解度等從而提高產率；鼓入空氣的作用是將ClO2趕入氫氧化鈉溶液和雙氧水的混合液反應，過慢，ClO2不能及時被移走，濃度過高導致分解，過快，ClO2不能被充分反應吸收。（3）三頸燒瓶內總反應離子方程式2ClO3—＋H2O2＋2H+===2ClO2↑＋O2↑＋2H2O，分步反應，減去②H2O2＋Cl2===2Clˉ＋O2＋2H+反應，即可得①反應為2ClO3ˉ ＋2Clˉ ＋4H+===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O 。或者根據分析確定反應①的反應物為ClO3ˉ 和Clˉ，產物為ClO2和Cl2 ， 根據升降守恒、電荷守恒、原子守恒配平方程式。（4）為了濃縮提高雙氧水溶液的濃度，需要除去其中的一部分水，但是由于雙氧水受熱易分解，所以通過減壓進行蒸餾可以降低水的沸點，從而防止雙氧水分解（5）洗滌時洗滌劑應緩慢通過沉淀才可充分洗滌