Question

二氧化氯（ClO₂）是一种高效消毒剂，沸点为11℃。用KClO₃粉末与草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应可生成ClO₂等物质，实验装置如下图所示：

⑴ 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             。

⑵ 装置A中反应产物有K₂CO₃、ClO₂和CO₂等，请写出该反应的化学方程式：               。

⑶ 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。

⑷ 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

⑴ 温度计，常温下ClO2为气态；

⑵ 2KClO3+H2C2O4 K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O；

⑶ ①2ClO2+2OH−==ClO2−+ClO3−+H2O；②蒸发结晶，趁热过滤；

⑷ H2O2作还原剂时氧化产物为O2，而盐酸作还原剂时产生大量Cl2。

【解析】

试题分析：（1）根据信息，在60℃时反应可生成ClO2，因此控制水浴的温度，需要用温度计，测水浴的温度，常温下ClO2为气态，冰水的温度为0℃，做到ClO2的收集；(2)反应物为KClO3和草酸，产物为K2CO3、ClO2、CO2，根据化合价升降进行配平，则反应方程式为：2KClO3 + H2C2O4 K2CO3 + CO2↑ + 2ClO2↑ + H2O；（3）①其中盐为NaClO2，ClO2中Cl的价态由＋4→＋3价，因此有化合价升高，根据得失电子数目守恒，以及两种盐的物质的量之比为1：1，则ClO2中Cl的化合价也升高1价，即Cl由 ＋ 4 → ＋ 5价，为NaClO3，其反应离子方程式为：2ClO2 ＋ 2OH－ = ClO2－ ＋ CKO3－ ＋ H2O；②实验的目的是得到NaClO2，根据信息在温度高于38℃时析出晶体NaClO2，因此应蒸发结晶、趁热过滤；(4) H2O2作还原剂时氧化产物为O2，而盐酸作还原剂时产生大量Cl2。

考点：考查实验方案设计的评价、氧化还原反应、物质分离等知识。