1、
ClO2是一种强氧化性气体,在消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如图所示装置对其进行制备、收集、吸收并制取NaClO2。
(1)仪器A的名称是________。
(2)图中装置有一明显错误,请指出:________。
(3)打开B的活塞,A中有ClO2生成,D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,写出D中所发生反应的离子方程式:________。
(4)E中溶液出现黄色能否说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收,判断并说明理由:________。
(5)写出一种提高ClO2吸收率的方法:________。
(6)E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液(pH为5.5~6.5)中存在少量ClO2-,当pH≤2时,ClO2-能被I−还原。请补充完整检验E装置溶液中存在少量ClO2-的实验方案:取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中,________,则溶液中存在ClO2-。(实验中须使用的试剂有:CCl4、稀硫酸、淀粉溶液)
锥形瓶 C装置中导气管应该长进短出 2ClO2+H2O2+2CO32-=2ClO2-+2HCO3-+O2↑ 不能,因为D装置中有氧气产生,氧气也可能将I-氧化为I2 减缓稀硫酸的滴加速率,长导管口加装多孔球泡(其余合理答案) 用CCl4多次萃取、分液,直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2,滴加淀粉溶液,溶液变蓝
A装置中盛放亚硫酸钠和氯酸钠的固体混合物,当分液漏斗滴加稀硫酸进入A中后,三者混合发生反应生成二氧化氯,C为吸收装置,多余的二氧化氯在装置D中被H2O2和Na2CO3的混合溶液吸收生成NaClO2,装置E检验二氧化氯是否完全被D装置吸收,据此流程进行解答。
(1)根据图示仪器A的名称是锥形瓶;
(2)二氧化氯的密度比空气大,C装置为气体收集装置,应采用向上排空气法,气体应该从长管进短管出,故答案为:C装置中导气管应该长进短出
(3)D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,ClO2具有强氧化性,化合价降低生成NaClO2,过氧化氢为还原剂,化合价升高生成氧气,化学方程式为:2ClO2+H2O2+2Na2CO3=2NaClO2+2NaHCO3+O2↑,改写成离子方程式为:2ClO2+H2O2+2CO32-=2ClO2-+2HCO3-+O2↑;
(4)E中装有碘化钾溶液出现黄色,说明碘离子被氧化生成了碘单质,但不能说明存在ClO2,因为D中反应生成了氧气,氧气也可能将I−氧化为I2,所以出现黄色不能说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收,答案为:不能,因为D装置中有氧气产生,氧气也可能将I-氧化为I2;
(5)为提高D中ClO2吸收率,可采取减缓稀硫酸的滴加速率,减慢二氧化氯生成的速率,也可在D中长导管口加装多孔球泡,增大气体与溶液的反应面积等方法,答案为:减缓稀硫酸的滴加速率,长导管口加装多孔球泡;
(6)E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液含有I2和ClO2-,要检验ClO2-必须除去I2,然后调节pH≤2.0再检验,所以检验E装置溶液中存在少量ClO2的实验方案:取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中,用CCl4多次萃取、分液,直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,则溶液中存在ClO2-,答案为:用CCl4多次萃取、分液,直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2,滴加淀粉溶液,溶液变蓝。
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