Question

ClO₂是一种强氧化性气体，在消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如图所示装置对其进行制备、收集、吸收并制取NaClO₂。

（1）仪器A的名称是________。

（2）图中装置有一明显错误，请指出：________。

（3）打开B的活塞，A中有ClO₂生成，D中吸收ClO₂后生成NaClO₂和NaHCO₃，写出D中所发生反应的离子方程式：________。

（4）E中溶液出现黄色能否说明ClO₂未被H₂O₂和Na₂CO₃的混合溶液充分吸收，判断并说明理由：________。

（5）写出一种提高ClO₂吸收率的方法：________。

（6）E装置吸收逸出的少量ClO₂气体后所得溶液（pH为5.5~6.5）中存在少量ClO₂^-，当pH≤2时，ClO₂^-能被I⁻还原。请补充完整检验E装置溶液中存在少量ClO₂^-的实验方案：取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中，________，则溶液中存在ClO₂^-。（实验中须使用的试剂有：CCl₄、稀硫酸、淀粉溶液）

Answer

锥形瓶 C装置中导气管应该长进短出 2ClO2+H2O2+2CO32-=2ClO2-+2HCO3-+O2↑ 不能，因为D装置中有氧气产生，氧气也可能将I-氧化为I2 减缓稀硫酸的滴加速率，长导管口加装多孔球泡（其余合理答案） 用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝

【解析】

A装置中盛放亚硫酸钠和氯酸钠的固体混合物，当分液漏斗滴加稀硫酸进入A中后，三者混合发生反应生成二氧化氯，C为吸收装置，多余的二氧化氯在装置D中被H2O2和Na2CO3的混合溶液吸收生成NaClO2，装置E检验二氧化氯是否完全被D装置吸收，据此流程进行解答。

（1）根据图示仪器A的名称是锥形瓶；

（2）二氧化氯的密度比空气大，C装置为气体收集装置，应采用向上排空气法，气体应该从长管进短管出，故答案为：C装置中导气管应该长进短出

（3）D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3，ClO2具有强氧化性，化合价降低生成NaClO2，过氧化氢为还原剂，化合价升高生成氧气，化学方程式为：2ClO2+H2O2+2Na2CO3=2NaClO2+2NaHCO3+O2↑，改写成离子方程式为：2ClO2+H2O2+2CO32-=2ClO2-+2HCO3-+O2↑；

（4）E中装有碘化钾溶液出现黄色，说明碘离子被氧化生成了碘单质，但不能说明存在ClO2，因为D中反应生成了氧气，氧气也可能将I−氧化为I2，所以出现黄色不能说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收，答案为：不能，因为D装置中有氧气产生，氧气也可能将I-氧化为I2；

（5）为提高D中ClO2吸收率，可采取减缓稀硫酸的滴加速率，减慢二氧化氯生成的速率，也可在D中长导管口加装多孔球泡，增大气体与溶液的反应面积等方法，答案为：减缓稀硫酸的滴加速率，长导管口加装多孔球泡；

（6）E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液含有I2和ClO2-，要检验ClO2-必须除去I2，然后调节pH≤2.0再检验，所以检验E装置溶液中存在少量ClO2的实验方案：取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中，用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，则溶液中存在ClO2-，答案为：用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝。