题目

题型：不详难度：来源：

二氧化氯（ClO₂）在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11．0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO₂。

（1）A中反应产物有K₂CO₃、ClO₂和CO₂等，请写出该反应的化学方程式：                           。
（2）A必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、               ；
B装置必须放在冰水浴中，其原因是                               。
（3）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液。已知NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂·3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂。请补充从NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶体的操作步骤：①                    ；②                   ；③洗涤；④干燥。
（4）ClO₂很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO₂溶液。为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO₂溶液10．00 mL，稀释成100．00 mL试样；量取V₁mL试样加入到锥形瓶中；
步骤2：用稀硫酸调节试样的pH≤2．0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入淀粉指示剂，用cmol/LNa₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂mL。（已知2 Na₂S₂O₃+ I₂＝Na₂S₄O₆+ 2NaI）
①配制100 mL c mol/LNa₂S₂O₃标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：                        。
②滴定过程中至少需进行两次平行测定的原因是                                。
③写出步骤2中发生反应的离子方程式                                  。
④原ClO₂溶液的浓度为                g / L（用步骤中的字母代数式表示）。
⑤若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果             。
若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，则测定结果                  。
（填“偏高”“偏低”或“不变” ）

答案

（1）2KClO₃+H₂C₂O₄ K₂CO₃+CO₂↑+2ClO₂↑+H₂O（3分）
（2）温度计（1分） 使ClO₂充分冷凝，减少挥发（1分）
（3）①蒸发结晶（1分，写蒸发、浓缩、结晶均给分）  ②趁热过滤（2分）
（4）①100ml 容量瓶、胶头滴管（各1分） 
②减少误差（1分）  
③2ClO₂ + 10I^- + 8H⁺ = 2Cl^- + 5I₂ + 4H₂O（2分）
④（3分）⑤偏高 偏低（各1分）

解析

试题分析：（1）根据题给信息知，A中反应为稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃时反应生成K₂CO₃、ClO₂、CO₂和水，该反应的化学方程式为：2KClO₃+H₂C₂O₄   K₂CO₃+CO₂↑+2ClO₂↑+H₂O；（2）A必须添加温度控制装置，要控制温度必须使用温度计测量温度，反应在60℃时进行，应用水浴加热，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、温度计；B装置为二氧化氯的收集装置，二氧化氯（ClO₂）的沸点为11．0℃，必须放在冰水浴中，其原因是使ClO₂充分冷凝，减少挥发；（3）反应后在装置C中可得NaClO₂溶液。已知NaClO₂饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO₂·3H₂O，在温度高于38℃时析出晶体是NaClO₂。从NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶体的操作步骤：①蒸发结晶；②趁热过滤；③洗涤；④干燥。（4）①配制100 mL c mol/LNa₂S₂O₃标准溶液时，用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：100 mL容量瓶、胶头滴管；②滴定过程中至少需进行两次平行测定的原因是减少误差；③步骤2中发生反应为二氧化氯与碘化钾在酸性条件下反应生成单质碘、氯化钾和水，离子方程式为2ClO₂ + 10I^- + 8H⁺ = 2Cl^- + 5I₂ + 4H₂O；④根据题给反应得关系式：ClO₂——5Na₂S₂O₃，代入相关数据计算得ClO₂溶液的浓度为g / L；⑤若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，代入计算的标准液体积偏大，则测定结果偏高；若滴定开始仰视读数，滴定终点时正确读数，代入计算的标准液体积偏小，则测定结果偏低。