Question

（15分）關于二氧化氯、三氧化氯有某些如下的事實：

①1797年Hoyle在用濃H₂SO₄和氯酸鉀反應時得出具有爆炸性的黃色氣體。

②1815年Davy使2體積（這種）黃色氣體完全分解，產物為3體積氣體，其中氧和氯之比為2：1。表明黃色氣體是氯的氧化物（當時氧、氯的分子式尚未被公認）。

③1882年Pebal測得黃色氣體密度，確定其組分為ClO₂。

④干燥氯氣和熱（約90℃）氯酸銀反應可制得純ClO₂。

⑤ClO₂和O₃反應的三氧化氯，后者在強堿性溶液中發生自身氧化還原反應。

請你利用上述信息，回答下列問題：

（1）寫出三氧化氯在氫氧化鈉溶液中自身氧化還原反應的方程式。

（2）二氧化氯在氫氧化鈉溶液中可能發生反應的方程式。

（3）如果1815年時，氧、氯分子式已被公認為O₂、Cl₂，Davy的實驗結果能否確定黃色氣體組成為ClO₂。

（4）Pebal如何確定黃色氣體組成為ClO₂，而不是其它。

（5）如果在現階段，你將通過什么實驗確證黃色氣體分解產物中氧和氯之比為2：1。

（6）若ClO₂分解不完全，則在按你的上述（5）方案進行實驗時，將出現什么情況？

Answer 1

（1）3KClO₃+2H₂SO₄=KClO₄+2ClO₂+2KHSO₄+H₂O
（2）2ClO₂+2KOH= KClO₃+ KClO₂+H₂O

（3）2體積反應物分解產物中有2體積O₂，表明反應物每1體積中含有“O₂”; 產物中有1體積Cl₂，表明反應物每1體積中含有“Cl”。所以可確證氣體組成。

（4）測氣體密度即可知氣體摩爾質量，從而確定氣體組成。

（5）使完全分解后的氣體通過堿液，剩余氣體與減少氣體體積比為2：1。

（6）氣體中含有ClO₂、Cl₂、O₂，通過堿液時前兩種氣體與堿作用，剩余氣體仍為O₂，但剩余氣體與減少氣體體積比小于2：1。