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。由于该反应是吸热反应，所以在情况下有利于该反应自发进行

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

③原ClO₂溶液的浓度为           g / L（用步骤中的字母代数式表示）。

④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;

（2）温度计; 使ClO2充分冷凝，减少挥发;

（3）①蒸发结晶（，写蒸发、浓缩、结晶均给分）；②趁热过滤；

（4） ① 100ml 容量瓶、胶头滴管；②2ClO2 + 10I- + 8H+ = 2Cl- + 5I2 + 4H2O；

③；④偏高；偏低。

【解析】

试题分析：（1）根据已知信息可得方程式为：2KClO3+H2C2O4 K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O; （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和温度计；B装置必须放在冰水浴中，是为了使ClO2充分冷凝，减少挥发；（3）由于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，所以从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤是①蒸发结晶，然后②趁热过滤；③洗涤；④干燥。从而得到NaClO2晶体。（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100ml 容量瓶、胶头滴管；②ClO2有氧化性，而I-有还原性，二者在酸性条件下发生氧化还原反应。根据电子守恒、原子守恒可知：步骤2中发生反应的离子方程式为2ClO2 + 10I- + 8H+ = 2Cl- + 5I2 + 4H2O；③由方程式得关系式为2ClO2～5I2～10Na2S2O3。n(Na2S2O3)= c mol/L×V2×10-3L，所以稀释后的V1 mL溶液中含有的ClO2的物质的量为2 cV2×10-4mol.则原溶液10ml即稀释后的100m的溶液中含有的ClO2的物质的量为(2 cV2÷ V1)×10-2mol.故原溶液的浓度为：c(ClO2)= (2 cV2÷V1)×10-2mol÷0.01L=(2 cV2÷V1)mol/L=g/L. ④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则消耗的Na2S2O3体积偏大，使得测定结果偏高；若滴定开始仰视读数，开始读数偏大，滴定终点时正确读数，则消耗的Na2S2O3体积偏小，测定结果偏低。

考点：考查化学反应原理、仪器的使用、物质的制取、误差分析、化学方程式和离子方程式的书写、浓度的计算的知识。