Question

在目前市面上防护新冠病毒的消毒剂中，二氧化氯消毒剂是相对高效更安全的产品。二氧化氯的熔点为，沸点为，易溶于水但不与水反应，在生产和使用时必须用空气、二氧化碳、氮气等“惰性”气体进行稀释，但温度过高、气相浓度过大时均易发生爆炸。工业上用稍潮湿的和草酸在时反应制得（如下图所示），在装置内用冷水吸收。

（1）装置A中发生反应：（未配平），当生成时，同时产生标准状况下的体积是______。

（2）实验时，对A装置进行加热操作还需要的玻璃仪器有酒精灯、_____、_______。

（3）本实验哪些设计从实验安全角度考虑______。（填2条）

（4）装置D中，与溶液反应可生成两种盐，且二者物质的量之比为，其中一种是。

①写出与溶液反应的离子方程式_______。

②已知饱和溶液随温度变化情况如下图：

从溶液中获得晶体的操作步骤为：减压蒸发结晶→______→______→干燥，得到成品。（选择合适的操作编号填空）

A.冷却到室温后，过滤  B.趁热过滤  C.常温洗涤  D.冰水洗涤  E.的温水洗涤

采用减压蒸发的原因是_____。

（5）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，、、三种消毒杀菌剂的消毒效率由小到大的顺序是____（填化学式）。

Answer

336 （大）烧杯 温度计 反应中生成的二氧化碳有稀释作用；用冷水吸收，防止温度高；装置防倒吸。（水浴加热，防止温度过高）。（合理答案即给分） （减压可降低沸点，较低温度下蒸发），避免晶体高温分解成和

【解析】

根据题干信息，结合实验装置分析可知，A装置为潮湿的KClO3和草酸在加热至60℃的条件下制取ClO2的装置，B为防倒吸装置，C装置用冷水吸收ClO2，D装置可吸收过量的ClO2，据此分析解答。

(1)装置A中发生反应，反应中KClO3为氧化剂，1molKClO3失去1mol电子生成ClO2，H2C2O4作还原剂，1molH2C2O4得到2mol电子，因此，根据得失电子守恒，可将方程式配平为，则当生成0.03molClO2时，产生0.015molCO2，标准状况下的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，故答案为：336；

(2)根据上述分析可知，A装置为潮湿的KClO3和草酸在加热至60℃的条件下制取ClO2的装置，加热时可采用水浴加热，因此对A装置进行加热操作还需要的玻璃仪器有酒精灯、烧杯和温度计，故答案为：烧杯(大)；温度计；

(3)本实验中，水浴加热可防止温度过高，由于ClO2易溶于水，所以B是防倒吸装置，C装置用冷水吸收ClO2可防止温度高ClO2挥发，同时反应中生成的二氧化碳对气体有稀释作用，故答案为：反应中生成的二氧化碳有稀释作用；用冷水吸收，防止温度高；装置防倒吸。（水浴加热，防止温度过高）。（合理答案即可）；

(4)①根据已知信息，ClO2与NaOH溶液反应可生成两种盐，且二者物质的量之比为1：1，其中一种是NaClO2，反应为歧化反应，则另一种盐是NaClO3，离子方程式为，故答案为：；

②根据饱和NaClO2溶液随温度变化情况图分析可知，当温度低于38℃时，会析出NaClO2·3H2O，当温度高于60℃时，NaClO2会分解为NaCl和NaClO3，因此，为避免晶体高温分解成NaCl和NaClO3，从溶液中经减压蒸发结晶获得NaClO2晶体后，过滤后需要在38～60℃的温水进行洗涤，最后干燥得到成品，故答案为：B；E；(减压可降低沸点，较低温度下蒸发)，避免晶体高温分解成NaCl和NaClO3；

(5)ClO2在氯元素有+4价降低为-1价，则1molClO2转移电子5mol，消毒效率为5/67.5=1/15.5，1mol Na2FeO4转移电子为3mol，消毒效率为3/166，1molCl2转移电子为2mol，消毒效率为2/71，三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序为：ClO2＞Cl2＞Na2FeO4，故答案为：Na2FeO4＜Cl2＜ClO2。