Question

ClO₂在常溫下是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點(diǎn)為-59℃，沸點(diǎn)為11.0℃，易溶于水．工業(yè)上用稍潮濕的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60℃時(shí)反應(yīng)制得．某學(xué)生擬用圖1所示裝置模擬工業(yè)制取并收集ClO₂．

（1）A裝置電動(dòng)攪拌棒的作用是

 

．A裝置必須添加溫度控制裝置，除酒精燈外，還需要的玻璃儀器有燒杯、

 

．
（2）B裝置必須放在冰水浴中，其原因是

 

．
（3）反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO₂溶液．已知（1）NaClO₂飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體是NaClO₂?3H₂O，在溫度高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO₂，溫度高于60℃時(shí)NaClO₂分解生成NaClO₃和NaCl；（2）NaClO₂的溶解度曲線如圖2所示，請(qǐng)補(bǔ)充從NaClO₂溶液中制得NaClO₂晶體的操作步驟：
①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；②

 

；③

 

；④

 

；得到成品．
（4）ClO₂很不穩(wěn)定，需隨用隨制，產(chǎn)物用水吸收得到ClO₂溶液．為測(cè)定所得溶液中ClO₂的含量，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
步驟1：準(zhǔn)確量取ClO₂溶液10.00mL，稀釋成100.00mL試樣；量取V₁ mL試樣加入到錐形瓶中；
步驟2：用稀硫酸調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0，加入足量的KI晶體，靜置片刻；
步驟3：加入指示劑，用c mol?L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂  mL（已知2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI）．
①配制100mL c mol?L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還有：

 

．
②滴定過程中進(jìn)行三次平行測(cè)定的原因是

 

．
③原ClO₂溶液的濃度為

 

g?L^-1（用含字母代數(shù)式表示）．
④若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測(cè)定結(jié)果

 

．（填“偏高”、“偏低”或“不變”）

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,中和滴定,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）讓反應(yīng)物充分的接觸；測(cè)量溫度的儀器是溫度計(jì)；
（2）二氧化氯的熔點(diǎn)較低，為收集二氧化氯，應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行；
（3）從溶液中制取溶質(zhì)，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法；
（4）①配制100mL c mol?L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，應(yīng)選擇100mL容量瓶；
②多次實(shí)驗(yàn)可以減少誤差；
③多次實(shí)驗(yàn)可以減少誤差，根據(jù)關(guān)系式2ClO₂～5I₂～10Na₂S₂O₃計(jì)算c（ClO₂）．
④把空氣的體積算在內(nèi)．

解答： 解：（1）讓反應(yīng)物充分的接觸，加快反應(yīng)速率反應(yīng)時(shí)攪拌；測(cè)量溫度的儀器是溫度計(jì)，
故答案為：增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；溫度計(jì)；
（2）二氧化氯的熔點(diǎn)較低，為收集二氧化氯，應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行，所以應(yīng)該采用冰水浴，
故答案為：使ClO₂充分冷凝，減少揮發(fā)；
（3）從溶液中制取溶質(zhì)，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法，為防止析出晶體NaClO₂?3H₂O，
故答案為：②趁熱過濾；③用38℃～60℃熱水洗滌；④低于60℃干燥；
（4））①配制100mL c mol?L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，應(yīng)選擇100mL容量瓶和膠頭滴管；
故答案為：100mL 容量瓶、膠頭滴管；
②為減少實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)采用多次實(shí)驗(yàn)的方法，
故答案為：取平均值，減少計(jì)算誤差；
③設(shè)原ClO₂溶液的濃度為x，
       2ClO₂～5I₂～10Na₂S₂O₃
      2mol            10mol

10-2x×V1×10-3

10-1

mol  1×10^-3cV₂mol
x=

2cV2

V1

mol?L^-1=

135cV2

V1

g?L^-1，
故答案為：

135cV2

V1

；
④把空氣的體積算在內(nèi)，故讀出的消耗的體積就偏大，故測(cè)定結(jié)果偏高，
故答案為：偏高．

點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，同時(shí)考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難度較大．