Question

【题目】ClO2是一种优良的消毒剂，常将其制成NaClO2固体，以便运输和贮存，过氧化氢法备NaClO2固体的实验装置如图所示。

已知：①2NaC1O3+H2O2+H2SO4=2C1O2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O

②ClO2熔点-59℃、沸点11℃，浓度过高时易发生分解；

③H2O2沸点150℃

（1）仪器C的名称是__________________，仪器A的作用是_________________，冰水浴冷却的目的是_____________________和___________________________。

（2）该装置不完善的方面是________________________。

（3）空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因，空气流速过慢时，___________；空气流速过快时，________________。

（4）Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在C中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步完成，请将其补充完整：

①_____________________________（用离子方程式表示）

②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+

（5）NaClO2纯度测定：

①准确称取所得NaClO2样品10.0g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应（C1O2-的产物为Cl-），将所得混合液配成250mL待测溶液；

②取25.00mL待测液，用2.0mol·L-1Na2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)，以淀粉溶液做指示剂，达到滴定终点时的现象为__________________________，重复滴定3次，测得Na2S2O3标准液平均用量为20.00mL，则该样品中NaClO2的质量分数为_________________。（M(NaClO2)=90.5g/mol）

Answer 1

【答案】 三颈烧瓶 防止倒吸 降低NaClO2的溶解度 减少H2O2的分解、增加ClO2的溶解度、减少ClO2的分解 没有尾气处理装置 空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解 空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收，导致浪费原料，产率降低 2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O 当最后一滴滴定液滴下后，溶液由蓝色变无色，且30秒内不恢复 90.5%

【解析】（1）仪器C的名称是三颈烧瓶；仪器A为安全瓶，可以防止倒吸；双氧水易分解，ClO2浓度过高时易发生分解，因此冰水浴冷却的目的是为降低NaClO2的溶解度，减少H2O2的分解，增加ClO2的溶解度，减少ClO2的分解。答案为：三颈烧瓶；防止倒吸；降低NaClO2的溶解度 ；减少H2O2的分解、增加ClO2的溶解度、减少ClO2的分解

（2）ClO2有毒，污染空气，应该做尾气处理，该装置没有尾气处理装置。答案为：没有尾气处理装置

（3）空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致ClO2分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收，因此空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率。答案为：空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收，导致浪费原料，产率降低

（4）Cl-存在时会催化ClO2的生成，根据第二步反应可知产生氯离子，因此第一步是消耗氯离子，离子方程式为2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O 。答案为：2ClO3-+2Cl-+4H+=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O

（5）②有碘单质参与的反应一般采用淀粉溶液为指示剂，因此现象为：当最后一滴滴定液滴下后，溶液由无色变蓝色，且30秒内不褪色。NaClO2和碘化钾反应的离子方程式为ClO2-+4 I-+4 H+= Cl-+2I2+2 H2O根据方程式可以找出一个对应关系即：ClO2-─2I2─4 S2O32-，因为20ml的Na2S2O3溶液中Na2S2O3的物质的量为0.04mol，所以ClO2-的物质的量为，NaClO2的质量为0.1mol×90.5g/mol=9.05g，故NaClO2的质量分数为.答案为：当最后一滴滴定液滴下后，溶液由蓝色变无色，且30秒内不恢复 ，90.5%