Question

二氧化氯是一种高效消毒剂，通常状况下二氧化氯易溶于水，沸点为11.0℃，极易爆炸，制取和使用二氧化氯时要用性质稳定的气体按一定比例稀释，以防爆炸。某实验小组在干燥空气稀释条件下，用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯，实验装置如图所示：

(1)仪器a的名称为___________，装置A中反应的化学方程式为___________。

(2)试剂X是___________。

(3)装置D内发生反应的化学方程式为___________。

(4)工业上也常用盐酸或双氧水还原NaClO₃制备ClO₂，相比之下用双氧水制备ClO₂方法更优，可能的原因是_____________________________。

(5)装置E中主要反应的离子方程式为____________________。

(6)已知NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO₂·3H₂O，高于38℃时析出晶体是NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。

①请完成实验室利用NaClO₂溶液制得NaClO₂晶体的操作步骤：A．减压，55℃蒸发结晶；B．趁热过滤；C．用38～60℃的温水洗涤；D．低于60℃干燥，得到产品。

②取上述所得产品2.50g溶于水配成250mL溶液，取出25.00mL溶液于锥形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，充分反应后(NaClO₂被还原为Cl^-，杂质不参加反应)，加入2～3滴淀粉溶液，用0.500mol·L^-1Na₂S₂O₃标准液滴定至终点。进行3次实验后，平均用去标准液18.80mL，试计算NaClO₂产品的纯度__________(已知：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI)。

Answer

分液漏斗 饱和食盐水 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2 H2O2的氧化产物为O2不会污染环境(或HCl的氧化产物为Cl2会污染环境) )Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 85.07%(或“0.8507”等)

【解析】

本题主要以实验室制备氯气、除杂、干燥进而进行氯气的性质实验，并根据反应过程中利用氧化还原反应的原理书写反应方程式，同时进行定量实验来测量所用NaClO2产品的纯度，只要基础知识扎实，此类题型难度并不大。

(1)从图中可以直接看出仪器a的名称为分液漏斗，装置A中就是发生的实验室制备氯气的化学方程式为，故答案为：分液漏斗 ；

(2)根据实验需要，装置B是进行除杂，即出去氯气中的氯化氢气体，故试剂X是饱和食盐水，故答案为：饱和食盐水；

(3)根据已知反应物为NaClO2和Cl2，部分生成为ClO2，此过程中氯的化合价升高，必然要有元素化合价降低，故推出另一种生成物为NaCl，然后再进行氧化还原反应配平，故装置D内发生反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2，故答案为：2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2；

(4)由于盐酸能与NaClO3在一定条件下反应生成氯气，污染环境，而H2O2的氧化产物为O2不会污染环境，故工业上也常用盐酸或双氧水还原NaClO3制备ClO2，相比之下用双氧水制备ClO2方法更优，可能的原因是H2O2的氧化产物为O2不会污染环境(或HCl的氧化产物为Cl2会污染环境)，故答案为：H2O2的氧化产物为O2不会污染环境(或HCl的氧化产物为Cl2会污染环境)；

(5)装置E是进行尾气处理，用NaOH溶液吸收氯气，故其主要反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

(6) 加入足量酸化的KI溶液，充分反应后(NaClO2被还原为Cl-，杂质不参加反应，根据得失电子总数相等，可知的I2的物质的量之比为1：2，进而可以找出如下关系式：--2I2--4 ，故

计算得到样品中NaClO2的质量分数=，故答案为：85.07%(或“0.8507”等)。