Question

二氧化氯（ClO2）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。

Ⅰ.（1）ClO2可由KClO3在H2SO4存在的条件下与Na2SO3反应制得。则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是________。

Ⅱ.实验室也可用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料制备ClO2，其流程如下：

（2）写出电解时发生反应的化学方程式：________________________________。

（3）除去ClO2中的NH3可选用的试剂是________。（填序号）

A．饱和食盐水 B．碱石灰

C．浓硫酸 D．水

（4）测定ClO2（如图）的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，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－1硫代硫酸钠标准溶液滴定（I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-），共用去V mL硫代硫酸钠溶液。

①装置中玻璃液封管的作用是______________________________________。

②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式__________________________。

③滴定终点的现象是_______________________________________________。

④测得通入ClO2的质量m（ClO2）＝________。（用含c、V的代数式表示）

（5）用ClO2处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子ClO2-。2001年我国卫生部规定，饮用水的ClO2-含量应不超过0.2 mg·L－1。若饮用水中ClO2-的含量超标，可向其中加入适量的某还原剂，该反应的氧化产物是________（填化学式），其发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________。

 

Answer 1

（1）1∶2

（2）NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3　（3）C

（4）①吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等　②2ClO2＋10I－＋8H＋=4H2O＋5I2＋2Cl－　③滴下最后一滴Na2S2O3溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不复原　④1.35cV×10－2 g

（5）Fe（OH）3　ClO2-＋4Fe2＋＋2H2O＋8OH－=4Fe（OH）3↓＋Cl－

【解析】（1）设氧化产物Na2SO4、还原产物ClO2的物质的量分别为x、y，则2x＝y，＝。

（2）根据电解时有H2、NCl3生成，所以电解时反应的化学方程式为NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3。

（3）因为ClO2能和水、碱反应，所以应用浓硫酸除去NH3。（4）玻璃液封管中的水可以吸收残余的ClO2气体，并使锥形瓶内外压强相等。ClO2可把I－氧化成I2，离子方程式为2ClO2＋10I－＋8H＋=4H2O＋5I2＋2Cl－，I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-

ClO2　　　　～　　　　5S2O32-

×10－3 mol V×10－3L×c mol·L－1

＝Vc×10－3mol

所以m（ClO2）＝×10－3mol×67.5 g·mol－1＝1.35Vc×10－2g。

（5）处理ClO2-可用Fe2＋还原，其氧化产物为Fe（OH）3，离子方程式为ClO2-＋4Fe2＋＋2H2O＋8OH－=4Fe（OH）3↓＋Cl－。