Question

【題目】用二氧化氯(ClO2)可制備用途廣泛的亞氯酸鈉(NaClO2)，實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置(略去部分夾持儀器)制備少量的亞氯酸鈉。

已知：①ClO2沸點(diǎn)為9.9℃，可溶于水，有毒，濃度較高時(shí)易發(fā)生爆炸。

②NaClO2飽和溶液低于38℃時(shí)析出NaClO23H2O，高于38℃時(shí)析出NaClO2，高于60℃時(shí)NaClO2分解為NaClO3和NaCl。

③B裝置為ClO2發(fā)生裝置，所用試劑NaClO3、H2SO4(濃)、CH3OH。

請回答下列問題：

(1)裝置B中試劑X的名稱為___________；盛放該試劑的儀器的名稱為________________。

(2)實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)通入一定量的CO2，其目的是______________；反應(yīng)結(jié)束后需再通入一定量的CO2，其目的是_____________________。

(3)裝置C中的水浴溫度應(yīng)控制在____________________(填溫度范圍)；裝置C中生成NaClO2的離子方程式為___________________。

(4)上述裝置存在一處明顯的缺陷，其改進(jìn)措施為__________________。

Answer 1

【答案】濃硫酸 分液漏斗 使ClO2中混有一定量的CO2，防止ClO2濃度過高發(fā)生爆炸 將裝置中殘留的ClO2吹入裝置C中參與反應(yīng)，提高原料的利用率 38℃到60℃之間 2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O 導(dǎo)氣管末端接一個(gè)裝有NaOH溶液的洗氣瓶進(jìn)行尾氣處理

【解析】

在A中CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2進(jìn)入B裝置中，可以稀釋B中由NaClO3、H2SO4(濃)、CH3OH反應(yīng)制取的ClO2，防止ClO2濃度較高時(shí)發(fā)生爆炸，然后將ClO2通入NaOH、H2O2的混合溶液中，發(fā)生反應(yīng)2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O，用冰水浴38℃到60℃之間，就得到NaClO2。

(1)裝置B是用NaClO3、H2SO4(濃)、CH3OH反應(yīng)制取的ClO2，NaClO3、CH3OH在三頸燒瓶，濃硫酸在分液漏斗中，裝置B中試劑X的名稱為濃硫酸，盛放該試劑的儀器的名稱為分液漏斗；

(2)實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)通入一定量的CO2，目的是使ClO2中混有一定量的CO2，降低ClO2的濃度，防止ClO2濃度過高發(fā)生爆炸；反應(yīng)結(jié)束后容器內(nèi)會(huì)滯留一部分ClO2，再通入一定量的CO2，可以將裝置中殘留的ClO2吹入裝置C中參與反應(yīng)，從而提高原料的利用率；

(3)NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出NaClO23H2O，高于38℃時(shí)析出NaClO2，高于60℃時(shí)NaClO2分解為NaClO3和NaCl，所以裝置C中的水浴溫度應(yīng)控制在38℃到60℃之間；在裝置C中，NaOH、ClO2、H2O2反應(yīng)生成NaClO2、O2、H2O，反應(yīng)的離子方程式為2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2↑+2H2O；

(4)ClO2是有毒氣體，該反應(yīng)后缺少尾氣處理裝置，會(huì)導(dǎo)致大氣污染，可根據(jù)ClO2能夠與堿反應(yīng)的性質(zhì)，在導(dǎo)氣管末端接一個(gè)裝有NaOH溶液的洗氣瓶進(jìn)行尾氣處理。