Question

用氯氣消毒飲用水時，會生成少量對人體有害的有機物．因此，世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止用氯氣對飲用水消毒，推廣使用安全、高效殺菌消毒劑ClO₂．ClO₂是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，冷卻至11.0℃以下時變成紅色液體，易溶于水，見光易分解．ClO₂易與堿反應，其殺菌、漂白能力均優(yōu)于氯氣，消毒水體時不生成有害物質，也不存在用氯氣消毒時殘留的氣味．
（1）根據(jù)以上信息，請你總結出ClO₂的性質：
物理性質______；
化學性質______．
（2）制取ClO₂的方法有多種，目前歐洲一些國家用氯酸鈉（NaClO₃）與濃鹽酸反應制取ClO₂（Kestiog法），反應的化學方程式為：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl．我國最近研究成功用氯氣和亞氯酸鈉（NaClO₂）反應制取ClO₂，同時生成一種生活中常見的鹽，該反應的化學方程式為______，此法與Kestiog法相比，其優(yōu)點是______．
（3）工業(yè)上也可以在60℃時，用稍加潮濕的KClO₃與草酸（HOOCCOOH）反應制取ClO₂． 某實驗小組用右圖所示裝置制取并收集
ClO₂，在裝置中A為ClO₂的發(fā)生裝置，B為ClO₂收集裝置，C為尾氣吸收裝置．請回答：
①為了保證實驗成功，裝置A、裝置B分別應控制什么條件？______；你能采取什么方法達到這些條件？______．
②C中盛放的液體是______．

Answer 1

解：（1）由ClO₂是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，冷卻至11.0℃以下時變成紅色液體，易溶于水，這些性質是不需要發(fā)生化學變化就克表現(xiàn)出來的性質，
則物理性質有黃綠色氣體，有刺激性氣味，沸點11.0℃，液態(tài)時呈紅色，易溶于水，
由見光易分解．ClO₂易與堿反應，其殺菌、漂白能力均優(yōu)于氯氣，是在化學變化中表現(xiàn)出來的性質，則化學性質為易與堿反應，見光易分解，有漂白性等，
故答案為：黃綠色氣體，有刺激性氣味，沸點11.0℃，液態(tài)時呈紅色，易溶于水；易與堿反應，見光易分解，有漂白性；
（2）有氯氣和NaClO₂反應制取ClO₂，同時生成一種生活中常見的鹽，則由反應前的元素可知鹽為氯化鈉，則反應為Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaC1，與反應
2NaClO₃+4HCl=2ClO₂+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl相比，該反應無有害氣體氯氣產(chǎn)生，且生成氣體和固體產(chǎn)品易分離，
故答案為：Cl₂+2NaClO₂=2ClO₂+2NaC1；無有害氣體產(chǎn)生，產(chǎn)品易分離；
（3）①因在60℃時，用稍加潮濕的KClO₃與草酸能反應，則A應控制溫度在60.0℃，可利用水浴加熱的方法里控制，
又ClO₂在冷卻至11.0℃以下時變成紅色液體，為了分離使之變?yōu)橐后w，則B應低于溫度11.0℃，可利用冰水來降低溫度，
故答案為：60.0℃；低于11.0℃；  A裝置置于60℃水浴中，B裝置置于冰水中；  
②由圖及ClO₂易與堿反應，利用C裝置中的液體來吸收氣體，則可選擇NaOH溶液來吸收ClO₂，故答案為：NaOH溶液．
分析：（1）根據(jù)物質不需要發(fā)生化學變化表現(xiàn)出來的性質來分析物理性質，在化學變化中表現(xiàn)的性質為化學性質；
（2）根據(jù)氯氣和亞氯酸鈉（NaClO₂）反應制取ClO₂，同時生成一種生活中常見的鹽，利用元素守恒推測鹽，并書寫化學反應方程式，然后利用比較得出此方法的優(yōu)點；
（3）根據(jù)反應發(fā)生的條件及物質的性質來分析，利用ClO₂易與堿反應來分析C中的液體．
點評：本題較難，學生應注意利用習題中的信息來分析解決問題，并學會利用元素守恒及反應物來推斷反應，利用比較的方法分析反應的利弊，注重信息與所學知識的結合是解答的關鍵．