Question

【题目】二氧化氯(ClO2)，黄绿色易溶于水的气体，是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：

（1）工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_____.

（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2：

①电解时发生反应的化学方程式为_______________________________。

②除去ClO2中的NH3可选用的试剂是________(填标号)。

a．水　　　　　 b．碱石灰

c．浓硫酸　 d．饱和食盐水

（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：

Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；

Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；

Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；

Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；

Ⅴ.用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2＋2S2O32-===2I－＋S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：

①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为________________。

②测得混合气中ClO2的质量为__________g。

Answer 1

【答案】2：1 NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑ c 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O 0.02700

【解析】

(1) KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得ClO2,可以知道SO32-被氧化成SO42-,由电子、电荷守恒可以知道该离子反应为2 ClO3-+ SO32-+2H+=2 ClO2+ SO42-+H2O,氧化剂为KClO3,还原剂为Na2SO3,由离子反应可以知道该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1；

因此，本题正确答案是: 2:1。

(2)①由生产流程可以知道氯化铵在盐酸溶液中电解,阴极生成氢气,阳极生成NCl3,电解方程式为NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；

因此，本题正确答案是: NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑。

②a.ClO2易溶于水,不能利用水吸收氨,故a错误；
b.碱石灰不能吸收氨气,故b错误；
c.浓硫酸可以吸收氨气,且不影响ClO2,故c正确；

d. ClO2易溶于水,不能利用饱和食盐水吸收氨气,故d错误；

因此，本题正确答案是:c。
(3)①由题目信息可以知道, 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；

因此，本题正确答案是: 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O。

④含有Na2SO3物质的量为0.02L×0.1mol/L=0.002mol,则根据关系式:

2 ClO2—5I2—10 S2O32-；

2 10

n(ClO2) 0.002

所以n(ClO2)=0.004mol，m(ClO2)= 0.004mol×67.5g/mol=0.02700g；

因此，本题正确答案是:0.02700。