ClO2是一種強氧化性氣體，在消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。ClO2易溶于水，易與堿液反應。ClO2濃度大時易分解爆炸，在生產和使用時必須用稀有氣體或空氣等進行稀釋，實驗室常用下列方法制備：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 △ 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。
（1）H2C2O4可代替Na2SO3制備ClO2，該反應的化學方程式為 2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+H2O+2CO2↑2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+H2O+2CO2↑，該方法中最突出的優點是 反應中產生的CO2可以起到稀釋ClO2的作用，避免ClO2濃度大時分解爆炸，提高了安全性反應中產生的CO2可以起到稀釋ClO2的作用，避免ClO2濃度大時分解爆炸，提高了安全性。
（2）為了便于運輸和貯存，常將ClO2制備成NaClO2固體。某興趣小組通過如圖所示裝置對其進行制備、收集、吸收并制取NaClO2。
①圖中裝置有一明顯錯誤，請指出：C裝置中導氣管應該長進短出C裝置中導氣管應該長進短出。
②打開B的活塞，A中有ClO2生成，D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3寫出D中所發生反應的離子方程式：2ClO2+H2O2+2CO2-3=2ClO-2+O2↑+2HCO-32ClO2+H2O2+2CO2-3=2ClO-2+O2↑+2HCO-3。
③E中溶液出現黃色不能說明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收，可能的原因是：因為D裝置中有氧氣產生，氧氣也可能將I-氧化為I2因為D裝置中有氧氣產生，氧氣也可能將I-氧化為I2。
④E裝置吸收逸出的少量ClO2氣體后所得溶液（pH為5.5～6.5）中存在少量ClO-2，當pH≤2時，ClO-2能被I-還原。請補充完整檢驗E裝置溶液中存在少量ClO-2的實驗方案：取一定體積E裝置中的溶液于分液漏斗中，用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不顯藍色，再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液變藍用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不顯藍色，再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液變藍，則溶液中存在ClO-2。（實驗中須使用的試劑有：CCl4、稀硫酸、淀粉溶液）
△
CO
2
-
3
C
l
O
-
2
HCO
-
3
CO
2
-
3
C
l
O
-
2
HCO
-
3
C
l
O
-
2
C
l
O
-
2
C
l
O
-
2
C
l
O
-
2
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+H2O+2CO2↑；反應中產生的CO2可以起到稀釋ClO2的作用，避免ClO2濃度大時分解爆炸，提高了安全性；C裝置中導氣管應該長進短出；2ClO2+H2O2+2=2+O2↑+2；因為D裝置中有氧氣產生，氧氣也可能將I-氧化為I2；用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不顯藍色，再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液變藍
CO
2
-
3
C
l
O
-
2
HCO
-
3
【解答】
【點評】
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發布：2024/9/14 16:0:8組卷：1引用：1難度：0.6
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5