ClO2是一种强氧化性气体，在消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。ClO2易溶于水，易与碱液反应。ClO2浓度大时易分解爆炸，在生产和使用时必须用稀有气体或空气等进行稀释，实验室常用下列方法制备：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 △ 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。
（1）H2C2O4可代替Na2SO3制备ClO2，该反应的化学方程式为 2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+H2O+2CO2↑2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+H2O+2CO2↑，该方法中最突出的优点是 反应中产生的CO2可以起到稀释ClO2的作用，避免ClO2浓度大时分解爆炸，提高了安全性反应中产生的CO2可以起到稀释ClO2的作用，避免ClO2浓度大时分解爆炸，提高了安全性。
（2）为了便于运输和贮存，常将ClO2制备成NaClO2固体。某兴趣小组通过如图所示装置对其进行制备、收集、吸收并制取NaClO2。
①图中装置有一明显错误，请指出：C装置中导气管应该长进短出C装置中导气管应该长进短出。
②打开B的活塞，A中有ClO2生成，D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3写出D中所发生反应的离子方程式：2ClO2+H2O2+2CO2-3=2ClO-2+O2↑+2HCO-32ClO2+H2O2+2CO2-3=2ClO-2+O2↑+2HCO-3。
③E中溶液出现黄色不能说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收，可能的原因是：因为D装置中有氧气产生，氧气也可能将I-氧化为I2因为D装置中有氧气产生，氧气也可能将I-氧化为I2。
④E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液（pH为5.5～6.5）中存在少量ClO-2，当pH≤2时，ClO-2能被I-还原。请补充完整检验E装置溶液中存在少量ClO-2的实验方案：取一定体积E装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显蓝色，再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色，再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，则溶液中存在ClO-2。（实验中须使用的试剂有：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
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2
C
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O
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2
C
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O
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2
C
l
O
-
2
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+H2O+2CO2↑；反应中产生的CO2可以起到稀释ClO2的作用，避免ClO2浓度大时分解爆炸，提高了安全性；C装置中导气管应该长进短出；2ClO2+H2O2+2=2+O2↑+2；因为D装置中有氧气产生，氧气也可能将I-氧化为I2；用CCl4多次萃取、分液，直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色，再向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2，滴加淀粉溶液，溶液变蓝
CO
2
-
3
C
l
O
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2
HCO
-
3
【解答】
【点评】
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发布：2024/9/14 16:0:8组卷：1引用：1难度：0.6
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
