Question

二氧化氯（ClO₂)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体，沸点为11℃。某小组在实验室中拟用下图所示装置制取并收集C1O₂。冋答下列问题：

(1)C1O₂的制备

已知:SO₂ +2NaClO₃ +H₂SO₄ =2C1O₂↑+2NaHSO₄

①装置A中反应的化学方程式为_________________________。

②欲收集干燥的C1O₂，选择上图中的装罝，其连接顺序为a→____________(按气流方向，用小写字母表示)。

③装置D的作用是_________________。

④若没有E装置，会造成的严重后果是____________________。

(2) 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10.00mL，稀释成100.00mL试样；量取V₁mL试样加入到锥形瓶中；

步骤2：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/LNa₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂mL。(已知2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI)

①步骤2的反应中氧化产物的电子式为______。

②滴定终点的实验现象是_________________。

③原C1O₂溶液的浓度为____g/L(用少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

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O g→h(或h→g)→b→c→e→f→d 冷凝并收集ClO2 B中的溶液会倒吸进入A中，造成烧瓶炸裂 溶液恰好由蓝色变无色，并保持30s不变 偏高 偏低

【解析】（1）①装置A中Cu与浓H2SO4制SO2，装置A中反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；②SO2从a进入B，为防止倒吸，要有安全瓶，a→g→h(或h→g)，为充分反应，再连接B中的b，ClO2沸点较低，D要在水浴中收集，为充分冷却，便于收集，连接e，最后用NaOH吸收末反应的SO2，连接顺序为 g→h(或h→g)→b→c→e→f→d ；③ClO2沸点较低，D要在水浴中收集，，装置D的作用是冷凝并收集ClO2 ；④为防止倒吸，要有安全瓶E，若没有E装置，会造成的严重后果是B中的溶液会倒吸进入A中，造成烧瓶炸裂 ；(2)①氧化产物为碘，电子式为②滴定终点的实验现象是溶液恰好由蓝色变无色，并保持30s不变；

（3）2ClO2 ～ 5I2 ～ 10Na2S2O3

2mol 10mol

1×10-3cV2mol

④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则相当于消耗的滴定液体积偏大，测定结果偏大；若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，则相当于消耗的滴定液体积偏小，测定结果偏小。

点睛：实验方案的设计，题目难度较大，明确物质的性质是解题关键，要较强的分析问题、解决问题的能力，注意实验基本操作方法，学会中和滴定原理，并具有知识迁移、举一反三的能力。