Question

【題目】二氧化氯(ClO2)是一種優良的消毒劑，熔點為－59 ℃，沸點為 11 ℃，濃度過高時易發生分解，甚至爆炸。二氧化氯具有強刺激性和腐蝕性。某課外興趣小組通過氯氣與 NaClO2溶液反應來制取少量ClO2，裝置如圖所示：

（1）甲裝置中圓底燒瓶內發生反應的化學方程式是______________________________________。

（2）Cl－存在時會催化 ClO2的生成，若無乙裝置，則丙裝置內產生 ClO2的速率明顯加快。乙裝置中試劑瓶內的液體是__________。實驗過程中常需通入適量的 N2稀釋 ClO2，其目的是_____________________________________________。

（3）丙裝置中發生的反應為：Cl2＋2NaClO2===2ClO2↑＋2NaCl 。

下列有關該實驗的說法正確的是________________

A. 可用微熱法檢查實驗裝置的氣密性

B. 如果乙裝置是盛有濃硫酸，更有利于實驗安全

C. 若甲中足量MnO2與含0.4 molHCl的濃鹽酸反應，則丙中可制得0.2molClO2

D. 實驗過程甲裝置要緩緩加熱，不宜強熱

（4）戊裝置燒杯中NaOH 溶液，其作用是_________________________________。

Answer 1

【答案】MnO2＋4HCl(濃) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 飽和食鹽水 防止ClO2 發生分解，甚至爆炸 A D 吸收尾氣，防止污染環境

【解析】

（1）甲裝置中二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水；

（2）由題干信息可知，裝置乙的作用是除去氯氣中的氯化氫，分析乙裝置內的液體；

（3）根據反應Cl2＋2NaClO2=2ClO2↑＋2NaCl、MnO2＋4HCl(濃) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O進行分析；

（4）氯氣有毒，會污染空氣。

（1）甲裝置中二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；

（2）Cl－存在時會催化 ClO2的生成，若無乙裝置，則丙裝置內產生 ClO2的速率明顯加快導致ClO2濃度過高，易發生分解甚至爆炸，故乙裝置的作用是除去氯氣中的氯化氫，試劑瓶內的液體是飽和食鹽水；實驗過程中常需通入適量的 N2稀釋 ClO2，其目的防止ClO2 發生分解，甚至爆炸；

（3）丙裝置中發生的反應為：Cl2＋2NaClO2=2ClO2↑＋2NaCl。

A. 有氣體參與或生成的實驗前必須先檢查氣密性，故可用微熱法檢查實驗裝置的氣密性，選項A正確；

B. 如果乙裝置是盛有濃硫酸，則無法除去氯氣中的氯化氫，Cl－存在時會催化 ClO2的生成，致ClO2濃度過高，易發生分解甚至爆炸，選項B錯誤；

C. 根據反應MnO2＋4HCl(濃) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O、Cl2＋2NaClO2=2ClO2↑＋2NaCl，若甲中足量MnO2與含0.4 molHCl的濃鹽酸反應，隨著反應的進行，鹽酸變稀，生成的氯氣少于0.1 mol，則丙中可制得ClO2少于0.2mol，選項C錯誤；

D. 實驗過程甲裝置要緩緩加熱，不宜強熱，否則容易發生爆炸，選項D正確。

答案選AD；

（4）氯氣有毒，會污染空氣，戊裝置燒杯中NaOH 溶液，其作用是吸收尾氣，防止污染環境。