Question

用二氧化氯(ClO₂)可制备用途广泛的亚氯酸钠(NaClO₂)，实验室可用下列装置(略去部分夹持仪器)制备少量的亚氯酸钠。

已知：①ClO₂沸点为9.9℃，可溶于水，有毒，浓度较高时易发生爆炸。

②NaClO₂饱和溶液低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解为NaClO₃和NaCl。

③B装置为ClO₂发生装置，所用试剂NaClO₃、H₂SO₄(浓)、CH₃OH。

请回答下列问题：

(1)装置B中试剂X的名称为___________；盛放该试剂的仪器的名称为________________。

(2)实验过程中需持续通入一定量的CO₂，其目的是______________；反应结束后需再通入一定量的CO₂，其目的是_____________________。

(3)装置C中的水浴温度应控制在____________________(填温度范围)；装置C中生成NaClO₂的离子方程式为___________________。

(4)上述装置存在一处明显的缺陷，其改进措施为__________________。

Answer

浓硫酸 分液漏斗 使ClO2中混有一定量的CO2，防止ClO2浓度过高发生爆炸 将装置中残留的ClO2吹入装置C中参与反应，提高原料的利用率 38℃到60℃之间 2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O 导气管末端接一个装有NaOH溶液的洗气瓶进行尾气处理

【解析】

在A中CaCO3与稀盐酸反应产生CO2进入B装置中，可以稀释B中由NaClO3、H2SO4(浓)、CH3OH反应制取的ClO2，防止ClO2浓度较高时发生爆炸，然后将ClO2通入NaOH、H2O2的混合溶液中，发生反应2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O，用冰水浴38℃到60℃之间，就得到NaClO2。

(1)装置B是用NaClO3、H2SO4(浓)、CH3OH反应制取的ClO2，NaClO3、CH3OH在三颈烧瓶，浓硫酸在分液漏斗中，装置B中试剂X的名称为浓硫酸，盛放该试剂的仪器的名称为分液漏斗；

(2)实验过程中需持续通入一定量的CO2，目的是使ClO2中混有一定量的CO2，降低ClO2的浓度，防止ClO2浓度过高发生爆炸；反应结束后容器内会滞留一部分ClO2，再通入一定量的CO2，可以将装置中残留的ClO2吹入装置C中参与反应，从而提高原料的利用率；

(3)NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2•3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解为NaClO3和NaCl，所以装置C中的水浴温度应控制在38℃到60℃之间；在装置C中，NaOH、ClO2、H2O2反应生成NaClO2、O2、H2O，反应的离子方程式为2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O；

(4)ClO2是有毒气体，该反应后缺少尾气处理装置，会导致大气污染，可根据ClO2能够与碱反应的性质，在导气管末端接一个装有NaOH溶液的洗气瓶进行尾气处理。