Question

二氧化氯(ClO₂)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl₂相比，ClO₂不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。

(1)在ClO₂的制备方法中，有下列两种制备方法：

方法一：2NaClO₃+4HCl====2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O

方法二：2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄====2ClO₂↑+Na₂SO₄+O₂↑+2H₂O

用方法二制备的ClO₂更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是_____________________。

(2)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()。2001年我国卫生部规定，饮用水中的含量应不超过0.2 mg·L^-1。

饮用水中ClO₂、的含量可用连续碘量法进行测定。ClO₂被I^-还原为、Cl^-的转化率与溶液pH的关系如下图所示。当pH≤2.0时，也能被I^-完全还原成Cl^-。反应生成的I₂用标准Na₂S₂O₃溶液滴定：

2Na₂S₂O₃+I₂====Na₂S₄O₆+2NaI

①请写出pH≤2.0时，与I^-反应的离子方程式__________________________。

②请完成相应的实验步骤：

步骤1：准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。

步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0。

步骤3：加入足量的KI晶体。

步骤4：加少量淀粉溶液，用c mol·L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₁ mL。

步骤5：_________________________________。

步骤6：再用c mol·L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。

③根据上述分析数据，测得该饮用水样中的浓度为________________mol·L^-1 (用含字母的代数式表示)。

④若饮用水中的含量超标，可向其中加入适量的Fe²⁺将还原成Cl^-，该反应的氧化产物是____________________________(填化学式)。

Answer 1

【答案】

(1)方法二制备的ClO₂中不含Cl₂

(2)①+4H⁺+4I^-Cl^-+2I₂+2H₂O

②调节溶液的pH≤2.0

③

④Fe(OH)₃

【解析】(1)分析问题时要了解有关知识。题干中明确指出用ClO₂代替Cl₂的优点，所以方法二优于方法一。

(2)①pH≤2.0，为酸性溶液，书写离子方程式时H⁺一定作为反应物。

②解答本题要弄清题意，前面在pH＝7.0～8.0时，发生反应2ClO₂+2I^-====+I₂，则后面要在pH≤2.0情况下实现转化→Cl^-，以便测定ClO₂、的含量，所以步骤⑤为调节溶液pH≤2.0。

③pH＝7.0～8.0，发生反应2ClO₂+2I^-====+I₂

关系式：

2ClO₂～I₂ ～ 2Na₂S₂O₃ ～ 2

c·V₁·10^-3 molc·V₁·10^-3 molc·V₁·10^-3 mol

pH≤2.0，发生变化+4I^-+4H⁺====Cl^-+2I₂+2H₂O

关系式：

～  2I₂～  4Na₂S₂O₃

 c·V₂·10^-3 mol

则c()＝