Question

【题目】氯及其化合物有广泛用途。

（1）二氧化氯是一种新型的消毒剂。

①NaClO2中Cl的化合价为____________。

②实验室用氯酸钾与浓盐酸反应制备ClO2，产物除ClO2外，还有Cl2，KCl等，写出该反应的化学方程式 __________。若生成11.2L氯气（标准状况），转移电子数为 _________。

③ClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl－，则常温常压下，等体积的ClO2的消毒能力是Cl2的_________倍。

④自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1﹣0.8 mgL－1之间。碘量法可以检测水中ClO2的浓度（不同pH环境中粒子种类如图所示），步骤如下：

Ⅰ.取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再将反应后溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝。

Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液。（己知：2S2O32－+I2═S4O62－+2I－）

Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1﹣3。

请问答：

若水样的体积为1.0L，在操作II时消耗了1.0×10－3molL－1的Na2S2O3溶液10mL．则水样中ClO2的浓度是_____ mgL－1。

（2）ICl，ICl3的化学性质与卤素相似，被称为卤素互化物。三氯化碘（ICl3，其中Cl为-1价）常以二聚体的I2Cl6形式存在，经电导仪测定知，它能发生部分电离，生成的两种离子的摩尔质量分别为198 g/mol和269 g/mol，则其电离方程式为 ________________ 。

（3）向盛有一定量的溴化亚铁溶液和四氯化碳溶液的试管中持续通入氯气，反应完毕后，振荡、静置、分层，发现有机层呈红棕色，经检验生成了BrCl（其中Cl为-1价）。可能发生如下反应：

①2Br－+Cl2=2Cl－+Br2 ②Br2+Cl2=2BrCl ③2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－

按通入氯气，发生先后反应的顺序为 ____________（填序号）。

Answer 1

【答案】 +3 2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O NA或6.02×1023 2.5 0.675 mgL－1 I2Cl6ICl2＋+ICl4－ ③①②

【解析】(一)①NaClO2中Na为+1价，O为-2价，根据正负化合价的代数和为0 ，Cl的化合价为+3价，故答案为：+3；

②实验室用氯酸钾与浓盐酸反应制备ClO2，产物除ClO2外，还有Cl2，KCl等，反应的化学方程式为2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。标准状况下11.2L氯气的物质的量为=0.5mol，根据方程式，转移电子1mol，故答案为：2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O；6.02×1023；

③C1O2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-，每摩尔C1O2被还原为Cl-，要得5mol电子，每摩尔C12被还原为Cl-，要得2mol电子，根据电子转移数目相等可知等体积的C1O2的消毒能是Cl2的2.5倍，故答案为：2.5；

(二)(1)S2O32-～～～～I-～～～～ClO2

1 1 1

1.0×10-3mol/L×0.01L 1.0×10-5mol

m(ClO2)=n(ClO2)×M(ClO2)=1.0×10-5mol×67.5×103mgmol-1=0.675mg

由于水样为 1L，所以 ClO2 的浓度为=0.675 mgL-1，故答案为：0.675；

(2)三氯化碘(ICl3，其中Cl为-1价)常以二聚体的I2Cl6形式存在，它能发生部分电离，生成的两种离子的摩尔质量分别为198 g/mol和269 g/mol，二者相对分子质量相差71，即化学式中相差2个氯原子，则其电离方程式为I2Cl6ICl2＋+ICl4－，故答案为：I2Cl6ICl2＋+ICl4－；

(3)亚铁离子的还原性大于溴离子，通入氯气是首先氧化亚铁离子，再氧化溴离子，最后过量的氯气与溴反应生成BrCl，故答案为：③①②。