Question

二氧化氯（ClO₂）在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11．0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO₂。

（1）A中反应产物有K₂CO₃、ClO₂和CO₂等，请写出该反应的化学方程式：                            。

（2）A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、                ；

B装置必须放在冰水浴中，其原因是                                。

（3）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液。已知NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂·3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂。请补充从NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶体的操作步骤：①                     ；②                    ；③洗涤；④干燥。

（4）ClO₂很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO₂溶液。为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行了下列实验：

步骤1：准确量取ClO₂溶液10．00 mL，稀释成100．00 mL试样；量取V₁ mL试样加入到锥形瓶中；

步骤2：用稀硫酸调节试样的pH≤2．0，加入足量的KI晶体，静置片刻；

步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。（已知2 Na₂S₂O₃ + I₂ ＝Na₂S₄O₆ + 2NaI）

①配制100 mL c mol/LNa₂S₂O₃标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：                         。

②滴定过程中至少需进行两次平行测定的原因是                                 。

③写出步骤2中发生反应的离子方程式                                   。

④原ClO₂溶液的浓度为                 g / L（用步骤中的字母代数式表示）。

⑤若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果              。

若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，则测定结果                   。

（填“偏高”“偏低”或“不变” ）

Answer

（1）2KClO3+H2C2O4 K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O（3分）

（2）温度计（1分） 使ClO2充分冷凝，减少挥发（1分）

（3）①蒸发结晶（1分，写蒸发、浓缩、结晶均给分） ②趁热过滤（2分）

（4）① 100ml 容量瓶、胶头滴管（各1分）

②减少误差（1分）

③2ClO2 + 10I- + 8H+ = 2Cl- + 5I2 + 4H2O（2分）

④（3分）⑤偏高 偏低（各1分）

【解析】

试题分析：（1）根据题给信息知，A中反应为稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应生成K2CO3、ClO2、CO2和水，该反应的化学方程式为：2KClO3+H2C2O4 K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O；（2）A必须添加温度控制装置，要控制温度必须使用温度计测量温度，反应在60℃时进行，应用水浴加热，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、温度计；B装置为二氧化氯的收集装置，二氧化氯（ClO2）的沸点为11．0℃，必须放在冰水浴中，其原因是使ClO2充分冷凝，减少挥发；（3）反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤：①蒸发结晶；②趁热过滤；③洗涤；④干燥。（4）①配制100 mL c mol/LNa2S2O3标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：100 mL容量瓶、胶头滴管；②滴定过程中至少需进行两次平行测定的原因是减少误差；③步骤2中发生反应为二氧化氯与碘化钾在酸性条件下反应生成单质碘、氯化钾和水，离子方程式为2ClO2 + 10I- + 8H+ = 2Cl- + 5I2 + 4H2O；④根据题给反应得关系式：ClO2——5Na2S2O3，代入相关数据计算得ClO2溶液的浓度为g / L；⑤若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，代入计算的标准液体积偏大，则测定结果偏高；若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，代入计算的标准液体积偏小，则测定结果偏低。

考点：考查实验方案的设计、评价，化学实验基本操作、化学方程式的书写、关系式法计算、滴定操作的误差分析。