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 ℃

圖1

請回答：

(1)儀器A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＋。

(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________。

圖2

(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】 防止倒吸 降低NaClO2的溶解度；減少H2O2的分解；增加ClO2的溶解度；減少ClO2的分解(寫任意兩種即可) 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 2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O 減壓 H2O C

【解析】(1)儀器A為安全瓶，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；減少ClO2的分解用冰水浴冷卻；故答案為：防止倒吸；降低NaClO2的溶解度、減少H2O2的分解、增加ClO2的溶解度、減少ClO2的分解；

(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-+2Cl-+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O，H2O2+Cl2═2Cl-+O2+2H+；故答案為：2ClO3-+2Cl-+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O；

(4)過氧化氫受熱易分解，故采用減壓蒸餾的方式，則B處增加一個減壓設備，餾出物為H2O；故答案為：減壓；H2O；

(5)抽濾法分離NaClO2過程中，洗滌時為洗凈晶體，應讓洗滌劑緩慢通過濾紙，讓洗滌劑和晶體充分接觸；故答案為：C。