Question

12．ClO₂與Cl₂的氧化性相近，常溫下均為氣體，在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛．某興趣小組通過圖1裝置（夾持裝置略）對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究．

（1）儀器C的名稱是：球形干燥管．安裝F中導管時，應選用圖2中的：b（填“a”或“b”）
（2）打開B的活塞，A中氯酸鈉和稀鹽酸混和產生Cl₂和ClO₂，寫出反應化學方程式：2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O；為使ClO₂在D中被穩定劑充分吸收，可采取的措施是調節分液漏斗B的旋塞，減緩（慢）稀鹽酸滴加速度．
（3）關閉B的活塞，ClO₂在D中被穩定劑完全吸收生成NaClO₂，此時F中溶液的顏色不變，則裝置C的作用是：吸收Cl₂．
（4）已知在酸性條件下NaClO₂可發生反應生成NaCl并釋放出ClO₂，該反應的離子方程式為：4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O，在ClO₂釋放實驗中，打開E的活塞，D中發生反應，則裝置F的作用是：檢驗是否有ClO₂生成．
（5）已吸收ClO₂氣體的穩定劑Ⅰ和Ⅱ，加酸后釋放ClO₂的濃度隨時間的變化如圖3所示，若將其用于水果保鮮，你認為效果較好的穩定劑的保鮮原因是：穩定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO₂，能較長時間維持保鮮所需的濃度．

Answer 1

分析 （1）由圖可知儀器的名稱，F裝置應是Cl₂和KI反應，還需要連接尾氣處理裝置，導管要長進短出；
（2）A中氯酸鈉和稀鹽酸混和產生Cl₂和ClO₂，為使ClO₂在D中被穩定劑充分吸收，可減緩反應速率；
（3）ClO₂在D中被穩定劑完全吸收生成NaClO₂，此時F中溶液的顏色不變，可知C中吸收氯氣；
（4）在酸性條件下NaClO₂可發生反應生成NaCl并釋放出ClO₂，以此書寫離子反應方程式；ClO₂在D中被穩定劑完全吸收生成NaClO₂，F可檢驗是否有ClO₂生成；
（5）由圖可知，穩定劑Ⅱ保鮮時間長．

解答 解：（1）根據儀器特征，可知儀器C是球形干燥管；F裝置應是Cl₂和KI反應，還需要連接尾氣處理裝置，所以應長管進氣，短管出氣，故選b，
故答案為：球形干燥管；b；
（2）氯酸鈉和稀鹽酸混和產生Cl₂和ClO₂，NaClO₃中氯為+5價被還原成ClO₂中+4價，鹽酸中氯為-1價，被氧化成0價氯，轉移電子數為2，所以NaClO₃、ClO₂前系數為2，Cl₂前系數為1，反應化學方程式為2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O，為使ClO₂在D中被穩定劑充分吸收，產生ClO₂的速率要慢，故滴加稀鹽酸的速度要慢，即調節分液漏斗B的旋塞，減緩（慢）稀鹽酸滴加速度，
故答案為：2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O；調節分液漏斗B的旋塞，減緩（慢）稀鹽酸滴加速度；
（3）F裝置中發生Cl₂+2KI=2KCl+I₂時，碘遇淀粉變藍，而F中溶液的顏色不變，則裝置C的作用是吸收Cl₂，
故答案為：吸收Cl₂；
（4）在酸性條件下NaClO₂可發生反應生成NaCl并釋放出ClO₂，根據元素守恒可知應還有水生成，該反應的離子方程式為：4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O； 在ClO₂釋放實驗中，打開E的活塞，D中發生反應，則裝置F的作用是驗證是否有ClO₂ 生成，
故答案為：4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O；檢驗是否有ClO₂生成；
（5）由圖可知，穩定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO₂，能較長時間維持保鮮所需的濃度，所以穩定劑Ⅱ好，
故答案為：穩定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO₂，能較長時間維持保鮮所需的濃度．

點評 本題考查物質的制備實驗，為高頻考點，把握物質的性質、制備原理、實驗技能為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意氧化還原反應的應用，題目難度不大．