Question

二氧化氯（ClO₂）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。ClO₂是一种黄绿色的气体，易溶于水。实验室以NH₄C1、盐酸、NaClO₂（亚氯酸钠）为原料制备ClO₂的流程如下：

⑴ 写出电解时发生反应的化学方式：                                    。
⑵ 测定ClO₂（如右图）的过程如下：在锥形瓶中加入足最的碘化钾，用100 mL水溶解后，再加3 mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO₂气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用c mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定（I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－)，共用去V mL硫代硫酸钠溶液。
① ClO₂通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，反应的离子方程式为：                   。
② 装置中玻璃液封管的作用是                   、                   。
③ 滴定至终点的现象是                                  。
④ 测得ClO₂的质量m(ClO₂)＝          。（用含c、V的代数式表示）

Answer 1

⑴ NH₄Cl＋2HCl＝3H₂↑＋NCl₃（1分）
⑵①2ClO₂＋10I^－＋8H^＋＝2Cl^－＋5I₂＋4H₂O（1分）
②用水再次吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等（2分）
③ 溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不褪色（1分）
④ 1．35cV×10^－2 g（1分）

试题分析：（1）电解氯化铵和盐酸混合溶液时，根据流程图知生成氢气、和NCl₃，其电解反应方程式为：NH₄Cl+2HCl3H₂↑+NCl₃．
（2）①由题目信息可知，ClO₂通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I^-为I₂，自身被还原为Cl^-，同时生成水，反应离子方程式为2ClO₂+10I^-+8H⁺=2Cl^-+5I₂+4H₂O，
②装置中玻璃液封管的作用是，用水再次吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等．
③淀粉溶液作指示剂，结合反应I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－可以判断溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不褪色，说明滴定至终点。
④VmLNa₂S₂O₃溶液含有Na₂S₂O₃物质的量为V?10^-3 L×cmol/L=c?V?10^-3 mol．则：
根据关系式：2ClO₂～5I₂～10Na₂S₂O₃，
2                10
n（ClO₂）     c?V?10^-3 mol
所以n（ClO₂）=1/5c?V?10^-3 mol．
所以m（ClO₂）=1/5c?V?10^-3 mol×67.5g/mol=1.35cv×10^-2g．