Question

10．用ClO₂處理后的自來水中，ClO₂的濃度應在0.10～0.80mg/L之間．用碘量法檢測水中C1O₂濃度的實驗步驟如下：
①取100mL的水樣加稀硫酸調節(jié)pH至1～3，加入一定量的KI溶液，振蕩；
②再加入少量淀粉做指示劑后，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時與KI溶液反應的離子方程式是2ClO₂+8H⁺+10I^-=2Cl^-+4H₂O+5I₂
（2）滴定起始和終點的液面位置如下圖，則消耗Na₂S₂O₃溶液的體積為16.50mL，水樣中C1O₂的濃度是0.22mg/L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)I^-被氧化為I₂，ClO₂^-還原為Cl^-書寫離子方程式；
（2）圖示的滴定管中液面讀出初讀數(shù)、終讀數(shù)，然后計算出消耗Na₂S₂O₃溶液標準溶液體積；
根據(jù)關系式2ClO₂～10I^-～10S₂O₃^2-先計算出ClO₂的物質的量，然后再計算出濃度．

解答 解：（1）用I^-將溶液中的ClO₂還原為Cl^-以測定水樣中C1O₂的濃度，則I^-被氧化為I₂，氯從+4價降為-1價，碘離子從-1價被氧化為0價，故該反應的離子方程式為2ClO₂+8H⁺+10I^-=2Cl^-+4H₂O+5I₂，
故答案為：2ClO₂+8H⁺+10I^-=2Cl^-+4H₂O+5I₂；
（2）根據(jù)圖示的滴定管中液面可知，滴定管中初始讀數(shù)為0，滴定終點液面讀數(shù)為16.50mL，所以消耗Na₂S₂O₃標準溶液體積為16.50mL；
根據(jù)題意發(fā)生反應：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的水樣中m（ClO₂）=n（ClO₂）×M（ClO₂）=3.3×10^-7mol×67.5×10³mg•mol^-1≈0.022mg，則水樣中C1O₂的濃度是0.22mg•L^-1，
故答案為：16.50；0.22．

點評 本題考查了物質含量的測定、中和滴定實驗的應用，題目難度中等，明確物質的性質以及檢驗方法是解題的關鍵，側重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力和實驗探究能力．