Question

【题目】消毒剂在生产、生活中有重要的作用，常见的含氯消毒剂有 NaClO2、NaClO、ClO2和Cl2。

回答下列问题：

（1）基态 Cl 原子核外有______种不同能量的电子，Cl 元素处于元素周期表的______区，其基态原子中，核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有_______个。

（2）NaClO2 所含的化学键类型有___________。

（3）消毒剂投入水中，一段时间后与氨结合得到一种结合性氯胺(NH2C1)。NH2C1 在中性或酸性条件下也是一种强杀菌消毒剂，常用于城市自来水消毒。其理由是___________（用化学方程式表示）。

（4）“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。上述四种含氯消毒剂中消毒能力最强的是_____。

（5）自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1～0.8 mg·L-1之间。用碘量法检测 ClO2处理后的自来水中ClO2 浓度的实验步骤如下：

步骤 I．取一定体积的水样，加入足量碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液。

步骤Ⅱ．用 Na2S2O3 溶液滴定步骤 I 中所得的溶液。

已知：a．操作时，不同 pH 环境中粒子种类如下表所示。

pH	2	7
粒子种类	Cl-	ClO2

b. 2S2O32-+I2 =S4O62-+2I 。

① 步骤Ⅱ中反应结束时溶液呈____（填“蓝色”或“无色”）。

② 若水样的体积为1.0L，在步骤Ⅱ中消耗10mL1.0×10-3mol·L-lNa2S2O3溶液，则该水样中c(ClO2)=____mg·L-1。

Answer 1

【答案】5 p 3 离子键，极性共价键 NH2Cl+H2O=HClO+NH3 ClO2 无色 0.675

【解析】

（1）基态 Cl 原子核外电子排布为1S22S22P63S23P5,所以基态 Cl 原子核外有5种不同能量的电子；根据电子排布规律Cl 元素处于元素周期表的P区,其基态原子中，核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有3个。答案：5 . p 3。

(2)NaClO2是离子型化合物，含有的化学键类型有离子键、极性共价键；

(3)NH2C1在中性或酸性条件下也是一种强杀菌消毒剂，是由于NH2C1在水溶液中水解生成HClO，HClO有强氧化性，可用于自来水消毒，发生反应的化学方程式为NH2Cl+H2O=NH3+HClO(或NH2C1+2H2O=NH3·H2O+HClO)；

(4)1gNaClO2的物质的量=mol，依据电子转移数目相等，NaClO2～Cl-～4e-，Cl2～2Cl-～2e-，可知对应氯气的物质的量为×4×mol=mol；1gNaClO的物质的量为=mol，依据电子转移数目相等，NaClO～Cl-～2e-，Cl2～2Cl-～2e-，可知对应氯气的物质的量为×2×mol=mol；1gClO2的物质的量为=mol，依据电子转移数目相等，ClO2～Cl-～5e-，Cl2～2Cl-～2e-，可知对应氯气的物质的量为×5×mol=mol；1g氯气的物质的量为=mol；由此可知四种含氯消毒剂中消毒能力最强的是ClO2；

(5)①步骤Ⅱ中未滴定前溶液显蓝色，反应结束时溶液呈无色；

②10mL1.0×10-3mol·L-lNa2S2O3溶液中Na2S2O3物质的量为0.01L×1.0×10-3mol·L-l=1.0×10-5mol，用氢氧化钠溶液调至中性，由图知，此条件下粒子种类为ClO2，ClO2将加入的碘化钾氧化为I2，自身被还原成ClO2-，离子方程式为：2ClO2+2I-=2ClO2-+I2，

根据：2ClO2～～2I-～～I2～～2S2O32-，可知n(ClOspan>2)=1.0×10-5mol，该水样中c(ClO2)==0. 675mg/L。