Question

ClO₂作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl₂成为自来水的消毒剂．已知ClO₂是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，实验室制备ClO₂的原理是用亚氯酸钠固体与纯净的氯气反应 2NaClO₂+Cl₂═2ClO₂+2NaCl。如图1是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO₂的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）．其中E中盛有CCl₄液体。

（1）仪器P的名称是

（2）写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式：               

（3）E装置中所盛试剂的作用是               

（4）F处应选用的收集装置是图2                   （填序号），其中与E装置导管相连的导管口是图2               （填接口字母）．

（5）以下是尾气吸收装置，能用于吸收多余ClO₂气体，并能防止倒吸的装置的是如图3的        

A．①②    B．②③     C．③④    D．②④

（6）若用100mL 2mol•L^﹣1的浓盐酸与足量的MnO₂制备Cl₂，则被氧化的HCl的物质的量是         （填序号）．

A．＞0．1mol        B．0．1mol    C．＜0．1mol        D．无法判断．

（7）ClO₂也可由NaClO₃在H₂SO₄溶液存在下与Na₂SO₃反应制得．请写出反应的化学方程式：                ．

Answer

（1）分液漏斗

（2）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O

（3）用于除去ClO2中未反应的Cl2

（4）②；d

（5）D

（6）C

（7）2ClO3﹣+SO32﹣+2H+═2ClO2+SO42﹣+H2O

【解析】

试题分析：（1）实验室用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，浓盐酸应盛装在分液漏斗中，则P为分液漏斗；故答案为：分液漏斗；

（2）浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，反应的方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；故答案为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；

（3）生成的ClO2中混有氯气，为制备纯净干燥的ClO2，根据氯气易溶于四氯化碳的也远了，使用四氯化碳来除去氯气；故答案为：用于除去ClO2中未反应的Cl2；

（4）ClO2是一种易溶于水的气体，且密度比空气大，应用向上排空气法收集，且进行尾气处理，故用双孔橡皮塞；故答案为：②；d；

（5）ClO2是一种易溶于水的气体，尾气吸收时要防止倒吸，导气管不能插入到液面以下，②④符合；故答案为：D；

（6）浓盐酸在加热条件下与二氧化锰发生氧化还原反应，但随着反应的进行，盐酸浓度变稀时，不与二氧化锰反应，根据MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O可知，若用100mL 2mol•L-1的浓盐酸与足量的MnO2制备Cl2，则被氧化的HCl的物质的量＜0．1mol；故答案为：C

（7）KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应，SO32-被氧化成SO42-，由电子、电荷守恒可知该离子反应为2ClO3-+SO32-+2H+═2ClO2+SO42-+H2O，故答案为：2ClO3-+SO32-+2H+═2ClO2+SO42-+H2O。

考点：考查了气体的制备、除杂、收集等实验操作的相关知识。