题目内容
用广谱高效的二氧化氯(ClO2)替代液氯进行消毒,可避免产生对人体健康有害的有机氯代物.
(1)工业上,ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化后反应制得,在该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为 .
(2)有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标,有效氯含量的定义为:从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定含氯消毒剂的质量之比,常用百分数表示.则ClO2的有效氯含量是 .
(3)化学小组的同学欲对用ClO2消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定ClO2全部转化为Cl-),他们进行了如下实验:向30.00mL水样中加几滴K2CrO4溶液作指示剂,用0.001000mol?L-1 AgNO3溶液滴定,当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时,达滴定终点,此时用去AgNO3溶液12.12mL.
①水样中Cl-的物质的量浓度是 .
②已知Ksp(AgCl)=1.78×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.00×10-12.如在滴定终点时,测得溶液中CrO42-的浓度是5.000×10-3mol?L-1.试计算此时溶液中Cl-的浓度是多少.
(1)工业上,ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化后反应制得,在该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为
(2)有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标,有效氯含量的定义为:从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定含氯消毒剂的质量之比,常用百分数表示.则ClO2的有效氯含量是
(3)化学小组的同学欲对用ClO2消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定ClO2全部转化为Cl-),他们进行了如下实验:向30.00mL水样中加几滴K2CrO4溶液作指示剂,用0.001000mol?L-1 AgNO3溶液滴定,当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时,达滴定终点,此时用去AgNO3溶液12.12mL.
①水样中Cl-的物质的量浓度是
②已知Ksp(AgCl)=1.78×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.00×10-12.如在滴定终点时,测得溶液中CrO42-的浓度是5.000×10-3mol?L-1.试计算此时溶液中Cl-的浓度是多少.
分析:(1)发生2NaClO3+Na2SO3+H2SO4═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;
(2)由Cl2 +2HI=I2+2HCl、2ClO2+10HI=2HCl+5I2+4H2O,结合从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定含氯消毒剂的质量之比计算;
(3)①由利用Ag++Cl-=AgCl↓计算水样中Cl-的物质的量及其浓度;
②当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时,达滴定终点,利用Ksp(Ag2CrO4)计算c(Ag+),再利用Ksp(AgCl)计算此时溶液中Cl-的浓度.
(2)由Cl2 +2HI=I2+2HCl、2ClO2+10HI=2HCl+5I2+4H2O,结合从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定含氯消毒剂的质量之比计算;
(3)①由利用Ag++Cl-=AgCl↓计算水样中Cl-的物质的量及其浓度;
②当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时,达滴定终点,利用Ksp(Ag2CrO4)计算c(Ag+),再利用Ksp(AgCl)计算此时溶液中Cl-的浓度.
解答:解:(1)由信息可知,发生2NaClO3+Na2SO3+H2SO4═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,则反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为2:1,故答案为:2:1;
(2)由Cl2 +2HI=I2+2HCl、2ClO2+10HI=2HCl+5I2+4H2O可知,均生成5molI2时需要氯气、二氧化氯的物质的量比为5:2,所以ClO2的有效氯含量为
×100%=263%(或2.63),故答案为:263%(或2.63);
(3)①由Ag++Cl-=AgCl↓可知,n(Cl-)=12.12×0.001L×0.001000mol?L-1=12.12×10-6mol,所以水样中c(Cl-)=
=4.04×10-4 mol?L-1,
故答案为:4.04×10-4 mol?L-1;
②当c(CrO42-)=5.00×10-3 mol?L-1出现砖红色沉淀时,由Ksp(Ag2CrO4)和 c(CrO42-)=5.00×10-3,得c(Ag+)=
=2.00×10-5 mol?L-1,
所以c(Cl-)=
=8.90×10-6 mol?L-1,答:此时溶液中Cl-的浓度是8.90×10-6 mol?L-1.
(2)由Cl2 +2HI=I2+2HCl、2ClO2+10HI=2HCl+5I2+4H2O可知,均生成5molI2时需要氯气、二氧化氯的物质的量比为5:2,所以ClO2的有效氯含量为
5×71 |
2×67.5 |
(3)①由Ag++Cl-=AgCl↓可知,n(Cl-)=12.12×0.001L×0.001000mol?L-1=12.12×10-6mol,所以水样中c(Cl-)=
12.12×10-6mol |
30×10-3L |
故答案为:4.04×10-4 mol?L-1;
②当c(CrO42-)=5.00×10-3 mol?L-1出现砖红色沉淀时,由Ksp(Ag2CrO4)和 c(CrO42-)=5.00×10-3,得c(Ag+)=
|
所以c(Cl-)=
1.79×10-10 |
2.00×10-5 |
点评:本题考查氧化还原反应及溶度积的计算,把握习题中的信息及发生的氧化还原反应、Ksp的计算为解答的关键,(2)为解答的难点,侧重学生分析能力及计算能力的考查,题目难度中等.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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