Question

ClO₂是一种优良的消毒剂，其溶解度约是Cl₂的5倍，但温度过高浓度过大时均易发生分解，因此常将其制成KClO₂固体，以便运输和贮存。制备KClO₂固体的实验装置如图所示，其中A装置制备ClO₂，B装置制备KClO₂。请回答下列问题：

（1）A中制备ClO₂的化学方程式为__。

（2）与分液漏斗相比，本实验使用滴液漏斗，其优点是__。加入H₂SO₄需用冰盐水冷却，是为了防止液体飞溅和__。

（3）实验过程中通入空气的目的是__，空气流速过快，会降低KClO₂产率，试解释其原因__。

（4）ClO₂通入KOH溶液生成KClO₂的同时还有可能生成的物质__。

a.KCl    b.KClO     c.KClO₃     d.KClO₄

（5）KClO₂变质分解为KClO₃和KCl，取等质量的变质前后的KClO₂试样配成溶液，分别与足量的FeSO₄溶液反应消耗Fe²⁺的物质的量__（填“相同”、“不相同”“无法确定”）。

Answer

2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O 滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同，使液体顺利滴下 降低反应体系的温度，防止温度高ClO2分解 将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收，同时可稀释ClO2，防止浓度过大发生分解 空气流速过快，ClO2不能被充分吸收 cd 相同

【解析】

(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反应制备ClO2，KClO3得电子，被还原，则K2SO3被氧化，生成K2SO4，根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式；

(2)根据仪器的结构分析滴液漏斗的优势；根据已知信息：ClO2温度过高时易发生分解解答；

(3)空气可将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收，同时根据ClO2浓度过大时易发生分解，分析其作用；

(4)氧化还原反应中，化合价有降低，必定有升高；

(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl，变质发生的反应为：3KClO2=2KClO3+KCl，且KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-，根据电子转移守恒分析判断。

(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反应制备ClO2，KClO3得电子，被还原，则K2SO3被氧化，生成K2SO4，根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式为2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O，故答案为：2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O；

(2)滴液漏斗与普通分液漏斗相比，其优点是滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方压强相等，使液体能顺利滴下；加入H2SO4需用冰盐水冷却，是为了防止浓硫酸遇水放出大量的热，从而使液体飞溅，并防止生成的ClO2分解，故答案为：滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同，使液体顺利滴下；降低反应体系的温度，防止温度高ClO2分解；

(3)实验过程中通入空气的目的是将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收，同时可稀释ClO2，防止浓度过大发生分解；空气流速过快吋，ClO2不能被充分吸收，导致其产率降低，故答案为：将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收，同时可稀释ClO2，防止浓度过大发生分解；空气流速过快，ClO2不能被充分吸收；

(4)ClO2中Cl的化合价为+4价，KClO2中Cl的化合价为+3价，由此可知该反应为氧化还原反应，则化合价有降低，必定有升高，则同时还有可能生成的物质为KClO3、.KClO4，故答案为：cd；

(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl，变质发生的反应为：3KClO2=2KClO3+KCl，3molKClO2变质得到2mol KClO3，与足量FeSO4溶液反应时，KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-，3molKClO2反应获得电子为3mol×4=12mol，2mol KClO3反应获得电子为2mol×6=12mol，故消耗Fe2+物质的量相同，故答案为：相同。