Question

用氯气消毒饮用水时，会生成少量对人体有害的有机物．因此，世界环保联盟建议全面禁止用氯气对饮用水消毒，推广使用安全、高效杀菌消毒剂ClO₂．ClO₂是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，冷却至11.0℃以下时变成红色液体，易溶于水，见光易分解．ClO₂易与碱反应，其杀菌、漂白能力均优于氯气，消毒水体时不生成有害物质，也不存在用氯气消毒时残留的气味．
（1）根据以上信息，请你总结出ClO₂的性质：
物理性质______；
化学性质______．
（2）制取ClO₂的方法有多种，目前欧洲一些国家用氯酸钠（NaClO₃）与浓盐酸反应制取ClO₂（Kestiog法），反应的化学方程式为：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl．我国最近研究成功用氯气和亚氯酸钠（NaClO₂）反应制取ClO₂，同时生成一种生活中常见的盐，该反应的化学方程式为______，此法与Kestiog法相比，其优点是______．
（3）工业上也可以在60℃时，用稍加潮湿的KClO₃与草酸（HOOCCOOH）反应制取ClO₂． 某实验小组用右图所示装置制取并收集
ClO₂，在装置中A为ClO₂的发生装置，B为ClO₂收集装置，C为尾气吸收装置．请回答：
①为了保证实验成功，装置A、装置B分别应控制什么条件？______；你能采取什么方法达到这些条件？______．
②C中盛放的液体是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据物质不需要发生化学变化表现出来的性质来分析物理性质，在化学变化中表现的性质为化学性质；
（2）根据氯气和亚氯酸钠（NaClO₂）反应制取ClO₂，同时生成一种生活中常见的盐，利用元素守恒推测盐，并书写化学反应方程式，然后利用比较得出此方法的优点；
（3）根据反应发生的条件及物质的性质来分析，利用ClO₂易与碱反应来分析C中的液体．
解答：解：（1）由ClO₂是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，冷却至11.0℃以下时变成红色液体，易溶于水，这些性质是不需要发生化学变化就克表现出来的性质，
则物理性质有黄绿色气体，有刺激性气味，沸点11.0℃，液态时呈红色，易溶于水，
由见光易分解．ClO₂易与碱反应，其杀菌、漂白能力均优于氯气，是在化学变化中表现出来的性质，则化学性质为易与碱反应，见光易分解，有漂白性等，
故答案为：黄绿色气体，有刺激性气味，沸点11.0℃，液态时呈红色，易溶于水；易与碱反应，见光易分解，有漂白性；
（2）有氯气和NaClO₂反应制取ClO₂，同时生成一种生活中常见的盐，则由反应前的元素可知盐为氯化钠，则反应为Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaC1，与反应
2NaClO₃+4HCl=2ClO₂+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl相比，该反应无有害气体氯气产生，且生成气体和固体产品易分离，
故答案为：Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaC1；无有害气体产生，产品易分离；
（3）①因在60℃时，用稍加潮湿的KClO₃与草酸能反应，则A应控制温度在60.0℃，可利用水浴加热的方法里控制，
又ClO₂在冷却至11.0℃以下时变成红色液体，为了分离使之变为液体，则B应低于温度11．O℃，可利用冰水来降低温度，
故答案为：60.0℃；低于11．O℃；  A装置置于60℃水浴中，B装置置于冰水中；  
②由图及ClO₂易与碱反应，利用C装置中的液体来吸收气体，则可选择NaOH溶液来吸收ClO₂，故答案为：NaOH溶液．
点评：本题较难，学生应注意利用习题中的信息来分析解决问题，并学会利用元素守恒及反应物来推断反应，利用比较的方法分析反应的利弊，注重信息与所学知识的结合是解答的关键．