Question

【題目】ClO2與Cl2的氧化性相近。在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過圖1裝置（夾持裝置略）對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究。（已知：裝置C的作用是吸收Cl2）

(1)儀器B的名稱是________。安裝F中導管時，應選用圖2中的_________________。

(2)打開B的活塞，A中發(fā)生反應：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O．為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度宜_______________（填“快”或“慢”）。

(3)關閉B的活塞，ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2，NaClO2中Cl的化合價為______。

(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2，該反應的離子方程式為__________。

(5)工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應離子方程式為___________________。（已知：在酸性條件下SO32－被ClO3－氧化為SO42－）

(6)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和穩(wěn)定劑Ⅱ，加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖3所示，若將其用于水果保鮮，你認為效果較好的穩(wěn)定劑是__________，原因是________________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 b 慢 ＋3 5ClO2－＋4H+＝Cl－＋4ClO2＋2H2O 2H+＋2ClO3－＋SO32－＝SO42－＋2ClO2＋H2O 穩(wěn)定劑Ⅱ 在穩(wěn)定劑Ⅱ存在情況下能較長時間保鮮

【解析】

裝置A中盛放NaClO3溶液，裝置B盛放稀鹽酸，兩者發(fā)生反應：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O，裝置C的作用是吸收Cl2，除去氯氣，ClO2在裝置D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2，在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O生成NaCl并釋放出ClO2，裝置F檢驗二氧化氯中氯氣是否完全被裝置C吸收；

(1) 根據(jù)儀器結構和性能確定儀器B的名稱；F裝置應是Cl2和KI反應，還需要連接尾氣處理裝置，所以應長管進氣，短管出氣；

(2) 為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，產(chǎn)生ClO2的速率要慢；

(3) NaClO2中Na為+1價，O為-2價，根據(jù)正負化合價代數(shù)和為0，判斷Cl的化合價；

(4) 在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2，根據(jù)元素守恒可知應還有水生成；

(5) KClO3在H2SO4存在下與Na2SO3反應，SO32-被氧化成SO42-，由電子、電荷守恒寫出發(fā)生反應的離子反應方程式；

(6) 由圖可知，穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度。

(1)儀器B帶有球形特征且?guī)в胁ＡЩ钊�，為分液漏斗�?/span>F裝置應是Cl2和KI反應，還需要連接尾氣處理裝置，所以應長管進氣，短管出氣，故選b，

(2) 為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，產(chǎn)生ClO2的速率要慢，故滴加稀鹽酸的速度要慢；

(3) NaClO2中Na為+1價，O為-2價，根據(jù)正負化合價代數(shù)和為0，則Cl的化合價為+3；

(4) 在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2，根據(jù)元素守恒可知應還有水生成，該反應的離子方程式為：4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O；

(5) KClO3在H2SO4存在下與Na2SO3反應制得ClO2，可知SO32-被氧化成SO42-，由電子、電荷守恒可知該離子反應為2ClO3-+SO32-+2H+═2ClO2+SO42-+H2O；

(6) 由圖可知，穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2，能較長時間維持保鮮所需的濃度，所以穩(wěn)定劑Ⅱ好。