题目内容
以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体，再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度，若温度不当，副反应增加，影响生成ClO2气体的纯度，且会影响ClO2气体的吸收率。具体情况如图6所示。请回答下列问题
（1）据图可知，反应时需要控制的适宜温度是 ℃，达到此要求采取的适宜措施是 。
（2）已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3－氧化成SO42－，写出制备二氧化氯的离子方程式： 。
（3）某校化学学习小组拟以“m(ClO2)/m(NaClO3)”作为衡量ClO2产率的指标。若取NaClO3样品质量6.0g，通过反应和吸收可得400
mL ClO2溶液，取出20 mL，加入37.00 mL
0.500 mol·
(NH4)2Fe(SO4)2
溶液充分反应，过量Fe2+再用0.0500 mol· K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗20.00 mL。反应原理如下：
4H++ClO2+5Fe2+=
+5Fe3+
+2H2O
14H+ +
+6
Fe2+ =2Cr3+ + 6 Fe3+ +7H2O
试计算ClO2的“产率”。（写出计算过程）
（12分）
（1）30℃（2分） 水浴加热（或水浴控制恒温）（2分）
（2）
+FeS2+14H+ =15ClO2
↑+ Fe3++7H2O+
（2分）
（3）与K2CrO7反应的n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×20×10-3 L × 0. 0500 mol/L=6×10-3 mol (2分)
与ClO2反应的n(Fe2+)=37×10-3 L×0.500 mol/L－6×10-3 mol =1.25×10-2 mol
n(ClO2)=
×1.25×10-2 =2.5×10-3
mol (2分)
ClO2的产率=
×100%=56.25% (2分)
【解析】
试题分析：⑴由图可知，ClO2气体的吸收率30℃时最高，控制100℃以下可用水浴加热，故答案：30℃、水浴加热（或水浴控制恒温）；⑵-1价的S被氧化在+6价，+2的Fe 被氧化成Fe3＋ ，ClO3―被还原成ClO2，根据化合价升降法配平得方程式，答案：+FeS2+14H+ =15ClO2
↑+ Fe3++7H2O+；⑶基本计算，写清过程，注意单位，有效数字。答案为：与K2CrO7反应的n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×20×10-3 L × 0. 0500 mol/L=6×10-3 mol (2分)
与ClO2反应的n(Fe2+)=37×10-3 L×0.500 mol/L－6×10-3 mol =1.25×10-2 mol
n(ClO2)=×1.25×10-2
=2.5×10-3 mol (2分)
ClO2的产率=×100%=56.25% (2分)
考点：物质组成分析与化学综合计算题
习题精选系列答案
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2SO3(g)，△H＜0.生产中，为了提高SO2的转化率，依据化学平衡原理所确定的条件或措施有________(填充号)．a．原料在进入沸腾炉之前先粉碎b．使用V2O5做催化剂c．接触室中不使用很高的温度d．用过量的空气跟SO2反应e．接触氧化在常压下进行