2020年初,突如其來的新型冠狀肺炎在全世界肆虐,依據(jù)研究,含氯消毒劑可以有效滅活新冠病毒,為阻斷疫情做出了巨大貢獻(xiàn)。二氧化氯(ClO2)就是其中一種高效消毒滅菌劑。氯酸鈉還原法是目前使用較為廣泛的ClO2制備方法,其中一種是用NaClO3與CH3OH在催化劑、60℃時(shí),發(fā)生反應(yīng)得到ClO2,如圖裝置(夾持裝置略)對(duì)其制備、吸收、釋放進(jìn)行了研究。
已知:①ClO2的濃度較大時(shí)易分解爆炸,一般用CO2或空氣稀釋到10%以下,實(shí)驗(yàn)室也常用穩(wěn)定劑吸收ClO2,生成NaClO2,使用時(shí)加酸只釋放出ClO2一種氣體;
②ClO2與KI反應(yīng)的離子方程式為:2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O;
③有關(guān)物質(zhì)沸點(diǎn)如下表:
物質(zhì) |
CH3OH |
HCOOH |
ClO2 |
沸點(diǎn) |
64.7℃ |
100.8℃ |
11℃ |
請(qǐng)回答:
(1)儀器d的名稱是
分液漏斗
分液漏斗
,儀器b的作用是
導(dǎo)出ClO2氣體,冷凝回流CH3OH
導(dǎo)出ClO2氣體,冷凝回流CH3OH
。
(2)反應(yīng)中甲醇被氧化為甲酸,寫出制備ClO
2的化學(xué)方程式
4NaClO
3+CH
3OH+2H
2SO
42Na
2SO
4+4ClO
2↑+HCOOH+3H
2O
4NaClO
3+CH
3OH+2H
2SO
42Na
2SO
4+4ClO
2↑+HCOOH+3H
2O
。
(3)在ClO
2釋放實(shí)驗(yàn)中,發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是
4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O
4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O
。
(4)根據(jù)反應(yīng)條件判斷制備裝置甲中需改進(jìn)的一項(xiàng)措施是
水浴加熱
水浴加熱
。
(5)NaOH吸收ClO
2尾氣,生成物質(zhì)的量為1:1的兩種陰離子,一種為ClO
2-,則另一種為
ClO3-
ClO3-
。
(6)自來水廠用碘量法檢測水中ClO
2的濃度,其實(shí)驗(yàn)操作如下:取200.0mL的水樣,加入足量的碘化鉀,再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性,并加入淀粉溶液。再用0.1000mol/L Na
2S
2O
3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘單質(zhì)(I
2+2S
2O
32-═2I
-+S
4O
62-),達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)用去20.00mL Na
2S
2O
3標(biāo)準(zhǔn)溶液,測得該水樣中ClO
2的含量為
135.0
135.0
mg/L。(保留一位小數(shù))