Question

【題目】ClO2是一種優良的消毒劑，濃度過高時易發生分解，常將其制備成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的名稱為________；儀器B的作用是________；冰水浴冷卻的目的是____________(寫出兩種)。

(2)空氣流速過快或過慢，均降低NaClO2產率，試解釋其原因______________。

(3)Cl－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=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(任寫兩種) 空氣流速過慢時，ClO2不能及時被氣流帶走，濃度過高導致分解，空氣流速過快時，ClO2不能被充分吸收 2ClO3-＋4H＋＋2Cl－=2ClO2↑＋2H2O＋Cl2↑

【解析】

根據題中過氧化氫法制備NaClO2固體的實驗裝置可知，本題考查制備實驗方案的設計，氯、溴、碘及其化合物的綜合應用，運用氯、溴、碘及其化合物的性質進行分析。

(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(任寫兩種)

(2)空氣流速過慢時，ClO2不能及時被移走，濃度過高導致分解；空氣流速過快時，ClO2不能被充分吸收，則空氣流速過快或過慢，均降低NaClO2產率；

故答案為：空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收；

(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,并產生微量氯氣反應為2ClO3-＋4H＋＋2Cl－=2ClO2↑＋2H2O＋Cl2↑，H2O2＋Cl2=2Cl－＋O2＋2H＋

故答案為：2ClO3-＋4H＋＋2Cl－=2ClO2↑＋2H2O＋Cl2↑