Question

二氧化氯(ClO₂）是一种高效消毒剂，沸点为11℃。用氯酸钾粉末与草酸在60℃时反应可生成二氧化氯等物质，实验装置如下图所示：

（1）装置A中还应安装的玻璃仪器是        ，装置B用冰水浴的原因是              。

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

（3）①实验过程中，装置C中少量的ClO₂与NaOH溶液反应产生两种钠盐，且物质的量之比为1:1，其中一种为NaClO₂，写出装置C中生成这两种钠盐的离子方程式：            。

②饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO₂∙3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体NaClO₂。请补充从NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶体的操作步骤：

a．               ；b．             ；c．洗涤；d．干燥。

（4）还可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO₂。用H₂O₂作还原剂制备ClO₂更受欢迎，其主要原因是                        。

Answer

（1）温度计，常温下二氧化氯为气态 ；

（2）2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O ；

（3）①2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+ H2O；

（4）蒸发结晶、趁热过滤 ；

（5）H2O2作为还原剂时氧化产物为O2，而盐酸作还原剂产生大量Cl2，污染环境。

【解析】

试题分析：由于氯酸钾粉末与草酸在60℃时反应可生成二氧化氯等物质，因此还应该增加一个测量温度的仪器—温度计，由于反应产生的二氧化氯沸点为11℃，为了便于收集制取的二氧化氯，因此要采用冰水浴降温处理；（2）装置A中产物有K2CO3、ClO2和CO2等，由于在反应前后元素的化合价发生了变化，根据在氧化还原反应中电子转移数目相等及反应前后各种元素的原子个数相等，可得该反应的化学方程式是2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O；（3）①实验过程中，装置C中少量的ClO2与NaOH溶液反应产生两种钠盐，且物质的量之比为1:1，其中一种为NaClO2，Cl元素的化合价由ClO2中的+4价变为反应后NaClO2中的+3价，降低1价，则在另外一种生成物中元素的化合价应该升高1价，变为+5价，因此该盐是KClO3，则在装置C中生成这两种钠盐的离子方程式是：2ClO2+ 2OH-=ClO2-+ClO3-+ H2O；②饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2∙3H2O，在温度高于38℃时析出晶体NaClO2。从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥；（4）还可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2。用H2O2作还原剂制备ClO2更受欢迎，其主要原因是H2O2作为还原剂，失去电子被氧化的产物是O2，不会造成大气污染；而用盐酸作还原剂时产生大量Cl2，导致污染环境。

考点:考查物质制备的反应原理、反应条件的控制、离子方程式的书写、混合物的分离、方案优劣的评价等知识。