题目
二氧化氯（ClO2）具有强氧化性，是一种常用的消毒剂。它是一种易溶于水且不与水反应的黄绿色气体，沸点为11℃，可通过SO2与酸性NaClO3溶液反应制备。某化学兴趣小组同学设计了如图装置制备ClO2并探究其性质。浓硫酸-|||-a b c d e f g h-|||-Na2SO3 NaClO3 aOH-|||-固体 H2SO4 溶液 冰水-|||-A B C D E已知：浓硫酸与Na2SO3固体反应可用来制备SO2，二氧化硫易溶于水，具有还原性，在水溶液中易被氧化成SO42-。回答下列问题：（1）A中盛装Na2SO3固体的仪器名称为 ____ 。（2）通过装置B中反应制备ClO2，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ____ 。（3）欲制备一瓶ClO2，选择图中的装置，其接口的连接顺序为a-g-h- ____ 。（4）装置D盛放冰水的目的 ____ 。（5）证明ClO2的氧化性比Fe3+强的实验方案是 ____ 。（6）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力（还原产物均为氯离子）。ClO2的有效氯含量为 ____ 克。（计算结果保留一位小数）
二氧化氯（ClO2）具有强氧化性，是一种常用的消毒剂。它是一种易溶于水且不与水反应的黄绿色气体，沸点为11℃，可通过SO2与酸性NaClO3溶液反应制备。某化学兴趣小组同学设计了如图装置制备ClO2并探究其性质。
已知：浓硫酸与Na2SO3固体反应可用来制备SO2，二氧化硫易溶于水，具有还原性，在水溶液中易被氧化成SO42-。回答下列问题：
（1）A中盛装Na2SO3固体的仪器名称为 ____ 。
（2）通过装置B中反应制备ClO2，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ____ 。
（3）欲制备一瓶ClO2，选择图中的装置，其接口的连接顺序为a-g-h- ____ 。
（4）装置D盛放冰水的目的 ____ 。
（5）证明ClO2的氧化性比Fe3+强的实验方案是 ____ 。
（6）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力（还原产物均为氯离子）。ClO2的有效氯含量为 ____ 克。（计算结果保留一位小数）
已知：浓硫酸与Na2SO3固体反应可用来制备SO2，二氧化硫易溶于水，具有还原性，在水溶液中易被氧化成SO42-。回答下列问题：
（1）A中盛装Na2SO3固体的仪器名称为 ____ 。
（2）通过装置B中反应制备ClO2，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ____ 。
（3）欲制备一瓶ClO2，选择图中的装置，其接口的连接顺序为a-g-h- ____ 。
（4）装置D盛放冰水的目的 ____ 。
（5）证明ClO2的氧化性比Fe3+强的实验方案是 ____ 。
（6）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力（还原产物均为氯离子）。ClO2的有效氯含量为 ____ 克。（计算结果保留一位小数）
题目解答
答案
解：（1）A中盛装Na2SO3固体的仪器名称为圆底烧瓶，
故答案为：圆底烧瓶；
（2）由SO2+2NaClO3=2ClO2↑+Na2SO4可知，二氧化硫是还原剂，氯酸钾是氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量的比为2：1，
故答案为：2：1；
（3）最左侧应为二氧化硫制取的发生装置，二氧化硫要通入氯酸钠溶液中，由于二氧化硫在水中的溶解度较大，所以要加安全瓶防止倒吸，然后通入溶液中，再收集产物，长管进、短管出，最有吸收尾气，所以顺序应为a-g-h-b-c-e-f-d，
故答案为：b-c-e-f-d；
（4）结合题干可知，ClO2的沸点为11℃，所以装置D盛放冰水的目的是冷凝收集ClO2，
故答案为：冷凝收集ClO2；
（5）若ClO2的氧化性比Fe2+强，则二者可以发生反应生成Fe3+，再加入KSCN，观察颜色会发生变化，证明ClO2的氧化性比Fe3+强的实验方案是将ClO2气体通入FeSO4溶液中，并滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化，
故答案为：将ClO2气体通入FeSO4溶液中，并滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化；
（6）二氧化氯中氯的还原产物为Cl-，所以共转移电子的物质的量n=$\frac{1}{67.5}$mol×5≈0.074mol，氯气中Cl元素的化合价有0价降低到-1价，设转移0.074mol电子需要氯气xg，所以应该有$\frac{x}{71}$×2=0.074，解得x=2.6，
故答案为：2.6。
故答案为：圆底烧瓶；
（2）由SO2+2NaClO3=2ClO2↑+Na2SO4可知，二氧化硫是还原剂，氯酸钾是氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量的比为2：1，
故答案为：2：1；
（3）最左侧应为二氧化硫制取的发生装置，二氧化硫要通入氯酸钠溶液中，由于二氧化硫在水中的溶解度较大，所以要加安全瓶防止倒吸，然后通入溶液中，再收集产物，长管进、短管出，最有吸收尾气，所以顺序应为a-g-h-b-c-e-f-d，
故答案为：b-c-e-f-d；
（4）结合题干可知，ClO2的沸点为11℃，所以装置D盛放冰水的目的是冷凝收集ClO2，
故答案为：冷凝收集ClO2；
（5）若ClO2的氧化性比Fe2+强，则二者可以发生反应生成Fe3+，再加入KSCN，观察颜色会发生变化，证明ClO2的氧化性比Fe3+强的实验方案是将ClO2气体通入FeSO4溶液中，并滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化，
故答案为：将ClO2气体通入FeSO4溶液中，并滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化；
（6）二氧化氯中氯的还原产物为Cl-，所以共转移电子的物质的量n=$\frac{1}{67.5}$mol×5≈0.074mol，氯气中Cl元素的化合价有0价降低到-1价，设转移0.074mol电子需要氯气xg，所以应该有$\frac{x}{71}$×2=0.074，解得x=2.6，
故答案为：2.6。
解析
（1）步骤 1：仪器名称
A中盛装Na_2SO_3固体的仪器名称为圆底烧瓶。
（2）步骤 2：氧化剂和还原剂的物质的量之比
由SO_2+2NaClO_3=2ClO_2↑+Na_2SO_4可知，二氧化硫是还原剂，氯酸钾是氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量的比为2：1。
（3）步骤 3：接口的连接顺序
最左侧应为二氧化硫制取的发生装置，二氧化硫要通入氯酸钠溶液中，由于二氧化硫在水中的溶解度较大，所以要加安全瓶防止倒吸，然后通入溶液中，再收集产物，长管进、短管出，最有吸收尾气，所以顺序应为a-g-h-b-c-e-f-d。
（4）步骤 4：装置D盛放冰水的目的
结合题干可知，ClO_2的沸点为11℃，所以装置D盛放冰水的目的是冷凝收集ClO_2。
（5）步骤 5：证明ClO_2的氧化性比Fe^{3+}强的实验方案
若ClO_2的氧化性比Fe^{2+}强，则二者可以发生反应生成Fe^{3+}，再加入KSCN，观察颜色会发生变化，证明ClO_2的氧化性比Fe^{3+}强的实验方案是将ClO_2气体通入FeSO_4溶液中，并滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化。
（6）步骤 6：ClO_2的有效氯含量
二氧化氯中氯的还原产物为Cl^{-}，所以共转移电子的物质的量n=$\frac{1}{67.5}$mol×5≈0.074mol，氯气中Cl元素的化合价有0价降低到-1价，设转移0.074mol电子需要氯气xg，所以应该有$\frac{x}{71}$×2=0.074，解得x=2.6。
A中盛装Na_2SO_3固体的仪器名称为圆底烧瓶。
（2）步骤 2：氧化剂和还原剂的物质的量之比
由SO_2+2NaClO_3=2ClO_2↑+Na_2SO_4可知，二氧化硫是还原剂，氯酸钾是氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量的比为2：1。
（3）步骤 3：接口的连接顺序
最左侧应为二氧化硫制取的发生装置，二氧化硫要通入氯酸钠溶液中，由于二氧化硫在水中的溶解度较大，所以要加安全瓶防止倒吸，然后通入溶液中，再收集产物，长管进、短管出，最有吸收尾气，所以顺序应为a-g-h-b-c-e-f-d。
（4）步骤 4：装置D盛放冰水的目的
结合题干可知，ClO_2的沸点为11℃，所以装置D盛放冰水的目的是冷凝收集ClO_2。
（5）步骤 5：证明ClO_2的氧化性比Fe^{3+}强的实验方案
若ClO_2的氧化性比Fe^{2+}强，则二者可以发生反应生成Fe^{3+}，再加入KSCN，观察颜色会发生变化，证明ClO_2的氧化性比Fe^{3+}强的实验方案是将ClO_2气体通入FeSO_4溶液中，并滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化。
（6）步骤 6：ClO_2的有效氯含量
二氧化氯中氯的还原产物为Cl^{-}，所以共转移电子的物质的量n=$\frac{1}{67.5}$mol×5≈0.074mol，氯气中Cl元素的化合价有0价降低到-1价，设转移0.074mol电子需要氯气xg，所以应该有$\frac{x}{71}$×2=0.074，解得x=2.6。