Question

【题目】用高效的二氧化氯(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，则化学反应方程式为___，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：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30.00 mL水样中加几滴K2CrO4溶液作指示剂，用0.001 mol·L－1AgNO3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12.12 mL。

①水样中Cl－的物质的量浓度是________。

②已知Ksp(AgCl)＝1.780×10－10，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________。

Answer 1

【答案】2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4=2Na2SO4＋2ClO2↑＋H2O 2∶1 263%(或2.63) 4.040×10－4mol·L－1 8.900×10－6mol·L－1

【解析】

(1)根据题意，可知发生反应的化学方程式为2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4=2Na2SO4＋2ClO2↑＋H2O，n(NaClO3)∶n(Na2SO3)＝2∶1。

(2)根据题意可知，2 mol HI被氧化生成1 mol I2，反应中转移2 mol电子，消耗氧化剂Cl271 g。若用ClO2氧化HI得到I2，反应的化学方程式为2ClO2＋10HI=5I2＋2HCl＋4H2O，若生成1 mol I2则消耗ClO2的物质的量为mol，其质量为27 g，因此ClO2的有效氯含量为×100%≈263%。

(3)①溶液中发生的离子反应为：Ag＋＋Cl－=AgCl↓，则n(Ag＋)＝n(Cl－)，0.001 mol·L－1×12.12×10－3L＝c(Cl－)×30.00×10－3L，因此c(Cl－)＝4.040×10－4mol·L－1。

②在滴定终点时，c(CrO)＝5.000×10－3mol·L－1，根据Ksp(Ag2CrO4)＝2.000×10－12，则c(Ag＋)＝＝2.000×10－5(mol·L－1)，根据Ksp(AgCl)＝1.780×10－10，则c(Cl－)＝＝8.900×10－6(mol·L－1)。