Question

2．用二氧化氯（ClO₂）可制備用途廣泛的亞氯酸鈉（NaClO₂），實驗室可用下列裝置（略去部分夾持儀器）制備少量的亞氯酸鈉．
裝置C中發生反應：2NaClO₃+SO₂═2ClO₂+Na₂SO₄（Ⅰ）
裝置D中發生反應：2ClO₂+H₂O₂+2NaOH═2NaClO₂+2H₂O+O₂（Ⅱ）
（1）儀器組裝完畢，關閉兩個彈簧夾，打開A中活塞，向A中注入水可檢驗裝置氣密性，裝置氣密性良好的現象是水滴的速度逐漸變慢，最后停止滴入．實驗開始時，打開A的活塞，兩個彈簧夾的開關操作是打開兩個彈簧夾，F中盛有的液體為NaOH溶液．
（2）裝置B中進行的是用硫酸與亞硫酸鈉制備二氧化硫的反應，該處使用的是70%～80%的硫酸，而不是98%的濃硫酸或極稀的硫酸，原因是70%～80%的硫酸能提供反應所需的足夠的H⁺．
（3）裝置C的作用是制備氣體ClO₂、觀察反應快慢并調節反應進行的快慢，裝置E的作用是安全瓶（防止液體倒吸）．
（4）在堿性溶液中NaClO₂比較穩定，所以裝置D中應維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量所需要的試劑是cd．
a．稀鹽酸   b．品紅溶液   c．石蕊溶液   d．酚酞溶液
（5）一次實驗制備中，通過檢驗發現制備的NaClO₂中含有NaOH、Na₂SO₃，出現這些雜質的可能原因是制備的SO₂和裝置D中的NaOH同時過量．檢驗產物中含有Na₂SO₃雜質的實驗操作和現象是取少量溶液于試管中，加入Ba（OH）₂溶液，有白色沉淀生成．
（供選擇的試劑有：Ba（OH）₂溶液、H₂O₂溶液、AgNO₃溶液、品紅溶液、H₂SO₄溶液）

Answer 1

分析 （1）若裝置氣密性良好，水滴的速度會越來越慢，直到最后不滴；
彈簧夾甲打開后的作用是調節裝置內氣壓與大氣壓平衡，彈簧夾乙打開后，可以使裝置F中的NaOH溶液吸收尾氣；
（2）硫酸與亞硫酸鈉反應制備二氧化硫的反應為離子反應，70%～80%的硫酸能提供該反應所需的足夠的氫離子，依據濃硫酸難電離，稀硫酸電離的氫離子少解答；
（3）通過觀察裝置C中導管中氣泡冒出的快慢即可判斷反應快慢；裝置E可起到安全瓶的作用，即防止液體倒吸入裝置D中；
（4）檢驗堿液的存在可用酸堿指示劑；
（5）過量的SO₂和過量的NaOH反應生成Na₂SO₃；Na₂SO₃與Ba（OH）₂反應生成白色沉淀BaSO₃．

解答 解：（1）若裝置氣密性良好，關閉兩個彈簧夾，打開A中活塞，向A中注入水，水滴的速度會越來越慢，直到最后不滴；
彈簧夾甲打開后的作用是調節裝置內氣壓與大氣壓平衡，彈簧夾乙打開后，可以使裝置F中的NaOH溶液吸收尾氣，所以實驗開始時，打開A的活塞，應將甲和乙彈簧夾都打開；
故答案為：水滴的速度會越來越慢，直到最后不滴；打開兩個彈簧夾；NaOH溶液；
（2）制備二氧化硫應有大量的氫離子，該處使用的是70%～80%的硫酸，而不是98%的濃硫酸或極稀的硫酸是因為：70%～80%的硫酸能提供反應所需的足夠的H⁺；
（3）裝置C的作用是制備氣體ClO₂、觀察反應快慢并調節反應進行的快慢；裝置E可起到安全瓶的作用，即防止液體倒吸入裝置D中；
故答案為：制備氣體ClO₂、觀察反應快慢并調節反應進行的快慢；裝置E可起到安全瓶的作用，即防止液體倒吸入裝置D中；
（4）氫氧化鈉過量，溶液顯堿性，能夠使石蕊變藍，能夠使酚酞變紅色；
故選：cd；
（5）一次實驗制備中，通過檢驗發現制備的NaClO₂中含有NaOH、Na₂SO₃，出現這些雜質的可能原因是：過量的SO₂和過量的NaOH反應生成Na₂SO₃；
亞硫酸根離子能夠與鋇離子生成亞硫酸鋇沉淀，所以檢驗亞硫酸根離子的方法和現象為：取少量溶液于試管中，加入Ba（OH）₂溶液，有白色沉淀生成；
故答案為：制備的SO₂和裝置D中的NaOH同時過量；取少量溶液于試管中，加入Ba（OH）₂溶液，有白色沉淀生成．

點評 本題考查了二氧化硫的制備和性質的檢驗，明確制備原理和裝置作用是解題關鍵，考查學生分析實驗的能力，題目難度中等．