Question

10．用ClO₂处理后的自来水中，ClO₂的浓度应在0.10～0.80mg/L之间．用碘量法检测水中C1O₂浓度的实验步骤如下：
①取100mL的水样加稀硫酸调节pH至1～3，加入一定量的KI溶液，振荡；
②再加入少量淀粉做指示剂后，用1.0×10^-4mol/L的Na₂S₂O₃溶液滴定
（己知：2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-）．
（1）ClO₂在pH至1～3时与KI溶液反应的离子方程式是2ClO₂+8H⁺+10I^-=2Cl^-+4H₂O+5I₂
（2）滴定起始和终点的液面位置如下图，则消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为16.50mL，水样中C1O₂的浓度是0.22mg/L．

Answer 1

分析 （1）根据I^-被氧化为I₂，ClO₂^-还原为Cl^-书写离子方程式；
（2）图示的滴定管中液面读出初读数、终读数，然后计算出消耗Na₂S₂O₃溶液标准溶液体积；
根据关系式2ClO₂～10I^-～10S₂O₃^2-先计算出ClO₂的物质的量，然后再计算出浓度．

解答 解：（1）用I^-将溶液中的ClO₂还原为Cl^-以测定水样中C1O₂的浓度，则I^-被氧化为I₂，氯从+4价降为-1价，碘离子从-1价被氧化为0价，故该反应的离子方程式为2ClO₂+8H⁺+10I^-=2Cl^-+4H₂O+5I₂，
故答案为：2ClO₂+8H⁺+10I^-=2Cl^-+4H₂O+5I₂；
（2）根据图示的滴定管中液面可知，滴定管中初始读数为0，滴定终点液面读数为16.50mL，所以消耗Na₂S₂O₃标准溶液体积为16.50mL；
根据题意发生反应：2ClO₂+8H⁺+10I^-=2Cl^-+4H₂O+5I₂，2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-可知，
2ClO₂～10I^-～10S₂O₃^2-
2                             10
3.3×10^-7mol    1.0×10^-4 mol/L×0.01650L
100mL的水样中m（ClO₂）=n（ClO₂）×M（ClO₂）=3.3×10^-7mol×67.5×10³mg•mol^-1≈0.022mg，则水样中C1O₂的浓度是0.22mg•L^-1，
故答案为：16.50；0.22．

点评 本题考查了物质含量的测定、中和滴定实验的应用，题目难度中等，明确物质的性质以及检验方法是解题的关键，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力和实验探究能力．