Question

【题目】【加试题】ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制成NaClO2固体，以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。
已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O
2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O
ClO2熔点－59℃、沸点11℃；H2O2沸点150℃

请回答：
（1）仪器A的作用是；冰水浴冷却的目的是(写两种)。
（2）空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因。
（3）Clˉ存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①(用离子方程式表示)，②H2O2＋Cl2===2Clˉ＋O2＋2H+。
（4）H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是 ， 馏出物是。

（5）抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是（　　　）
A.为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤
B.先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀
C.洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀
D.抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头

Answer 1

【答案】
（1）防止倒吸；减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度、降低NaClO2溶解度、防止ClO2分解
（2）空气流速过快ClO2反应不充分，空气流速过慢ClO2浓度过高易发生分解
（3）2ClO3ˉ ＋2Clˉ ＋4H+===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
（4）降低体系压强，减少双氧水分解；H2O
（5）C
【解析】解：（1）（2）根据题目可知冰水浴的瓶内发生2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O，H2O2受热易分解，ClO2沸点低，降低温度可以减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度等从而提高产率；鼓入空气的作用是将ClO2赶入氢氧化钠溶液和双氧水的混合液反应，过慢，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解，过快，ClO2不能被充分反应吸收。（3）三颈烧瓶内总反应离子方程式2ClO3—＋H2O2＋2H+===2ClO2↑＋O2↑＋2H2O，分步反应，减去②H2O2＋Cl2===2Clˉ＋O2＋2H+反应，即可得①反应为2ClO3ˉ ＋2Clˉ ＋4H+===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O 。或者根据分析确定反应①的反应物为ClO3ˉ 和Clˉ，产物为ClO2和Cl2 ， 根据升降守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式。（4）为了浓缩提高双氧水溶液的浓度，需要除去其中的一部分水，但是由于双氧水受热易分解，所以通过减压进行蒸馏可以降低水的沸点，从而防止双氧水分解（5）洗涤时洗涤剂应缓慢通过沉淀才可充分洗涤