Question

20．氯及其化合物在化學生活中有廣泛的應用．ClO₂是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，熔點：-59.0℃，沸點：11.0℃，其殺菌、漂白能力均優于Cl₂，ClO₂易與堿反應．

（1）某實驗小組采用圖1實驗裝置制取氯氣，儀器A的名稱為分液漏斗，寫出利用該原理制備氯氣的化學方程式：KClO₃+6HCl（濃）═3Cl₂↑+KCl+3H₂O．
（2）工業上可以用稍潮濕的KClO₃與草酸（H₂C₂O₄）在60℃時反應制取ClO₂．某實驗小組用圖2所示裝置制取并收集ClO₂，回答下列問題：
①為了保證實驗成功，對A裝置進行的反應條件控制方式是水浴加熱；
②B裝置要放置在冰水中，原因是使ClO₂ 冷凝，便于收集；
③從下圖中選出最佳尾氣吸收裝置B．

（3）亞氯酸鈉（NaClO₂）主要用于棉紡、造紙業的漂白劑，也用于食品消毒、水處理等，可利用ClO₂與H₂O₂在氫氧化鈉溶液中反應制得，此反應的氧化產物是O₂．（寫化學式）
（4）亞氯酸（HClO₂）和次氯酸（HClO）都是弱酸，且相同情況下HClO酸性更弱，簡述方案驗證該結論．實驗操作分別取等物質的量濃度的亞氯酸和次氯酸溶液于兩個燒杯中，測其pH值，現象次氯酸溶液的pH比亞氯酸溶液的pH大．

Answer 1

分析 （1）由儀器結構特征，可知A為分液漏斗；氯酸鉀與濃鹽酸反應生成氯氣、氯化鉀與水；
（2）①反應控制溫度為60℃，應采取水浴加熱；
②ClO₂是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，熔點：-59.0℃，沸點：11.0℃，B裝置要放置在冰水中，冷凝便于收集；
③ClO₂易與堿反應；
（3）ClO₂與H₂O₂在氫氧化鈉溶液中反應制得NaClO₂，Cl元素化合價降低，則ClO₂為氧化劑，H₂O₂為還原劑，過氧化氫中氧元素被氧化；
（4）可以測定相同濃度酸的pH或測定相同濃度亞氯酸鈉和次氯酸鈉溶液的pH．

解答 解：（1）由儀器結構特征，可知A為分液漏斗；氯酸鉀與濃鹽酸反應生成氯氣、氯化鉀與水，反應方程式為：KClO₃+6HCl（濃）═3Cl₂↑+KCl+3H₂O，
故答案為：分液漏斗；KClO₃+6HCl（濃）═3Cl₂↑+KCl+3H₂O；
（2）①反應控制溫度為60℃，應采取水浴加熱，故答案為：水浴加熱；
②ClO₂是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，熔點：-59.0℃，沸點：11.0℃，B裝置要放置在冰水中，使ClO₂ 冷凝，便于收集，故答案為：使ClO₂ 冷凝，便于收集；
③ClO₂易與堿反應，可以用氫氧化鈉溶液吸收，故選：B；
（3）ClO₂與H₂O₂在氫氧化鈉溶液中反應制得NaClO₂，Cl元素化合價降低，則ClO₂為氧化劑，H₂O₂為還原劑，過氧化氫中氧元素被氧化，氧化產物為，故答案為：O₂；
（4）分別取等物質的量濃度的亞氯酸和次氯酸溶液于兩個燒杯中，測其pH值，次氯酸溶液的pH比亞氯酸溶液的pH大，
故答案為：分別取等物質的量濃度的亞氯酸和次氯酸溶液于兩個燒杯中，測其pH值；次氯酸溶液的pH比亞氯酸溶液的pH大．

點評 本題考查物質制備實驗、對操作與裝置的分析評價、氧化還原反應、實驗方案設計等，是對基礎知識的綜合應用，注意對題目信息的應用，難度中等．