Question

二氧化氯（ClO₂）是目前國際上公認的第四代高效、無毒的消毒劑，是一種黃綠色的氣體，易溶于水．
Ⅰ．（1）ClO₂可由KClO₃在H₂SO₄存在的條件下與Na₂SO₃反應制得．則該反應的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是

1：2

．
Ⅱ．實驗室也可用NH₄Cl、鹽酸、NaClO₂（亞氯酸鈉）為原料制備ClO₂的流程如圖1：
（2）寫出電解時發(fā)生反應的化學方程式：

NH₄Cl+2HCl

電解  .

3H₂↑+NCl₃

；
（3）除去ClO₂中的NH₃可選用的試劑是

C

；（填序號）
A．飽和食鹽水       B．堿石灰         C．濃硫酸          D．水
（4）測定ClO₂（如圖2）的過程如下：在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；將生成的ClO₂氣體通過導管在錐形瓶中被吸收；將玻璃封管中的水封液倒入錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液，用c mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定 （I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-），共用去V mL硫代硫酸鈉溶液．
①裝置中玻璃液封管的作用是

用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等

；
②請寫出上述二氧化氯氣體與碘化鉀溶液反應的離子方程式

2ClO₂+10I^-+8H⁺=2Cl^-+5I₂+4H₂O

；
③滴定終點的現(xiàn)象是：

溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不褪色

．
④測得通入ClO₂的質(zhì)量m（ClO₂）=

1.35cv×10^-2g

．（用含c、V的代數(shù)式表示）
（5）用ClO₂處理過的飲用水（pH為5.5～6.5）常含有一定量對人體不利的亞氯酸根離子ClO₂^-．2001年我國衛(wèi)生部規(guī)定，飲用水的ClO₂^-含量應不超過0.2mg/L．若飲用水中ClO₂^-的含量超標，可向其中加入適量的某還原劑，該反應的氧化產(chǎn)物是

Fe（OH）₃

．（填化學式）．

Answer 1

分析：（1）在酸性條件下，亞硫酸鈉和氯酸鉀發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鉀、硫酸鈉、二氧化氯和水，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒判斷；
（2）電解氯化銨和鹽酸混合溶液時，根據(jù)流程圖知生成氫氣、和NCl₃；
（3）由信息可知，ClO₂易溶于水，所以不能利用水溶液吸收，氨氣為堿性氣體．據(jù)此判斷；
（4）①用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等；
②由題目信息可知，ClO₂通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應，氧化I^-為I₂，自身被還原為Cl^-，同時生成水；
③溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明滴定至終點；
④根據(jù)關系式2ClO₂～5I₂～10Na₂S₂O₃計算n（ClO₂），再根據(jù)m=nM計算m（ClO₂）；
（5）ClO₂^-具有氧化性，能把還原性的物質(zhì)氧化生成高價態(tài)的物質(zhì)．

解答：解：（1）在酸性條件下，亞硫酸鈉和氯酸鉀發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鉀、硫酸鈉、二氧化氯和水，該反應中硫元素化合價由+4價變?yōu)?6價，氯元素化合價由+5價變?yōu)?4價，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知該反應的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是1：2，
故答案為：1：2；
（2）電解氯化銨和鹽酸混合溶液時，根據(jù)流程圖知生成氫氣、和NCl₃，其電解反應方程式為：NH₄Cl+2HCl

電解  .

3H₂↑+NCl₃．
故答案為：NH₄Cl+2HCl

電解  .

3H₂↑+NCl₃；
（3）A、ClO₂易溶于水，不能利用飽和食鹽水吸收氨氣，故A錯誤；
B、堿石灰不能吸收氨氣，故B錯誤；
C、濃硫酸可以吸收氨氣，且不影響ClO₂，故C正確；
D、ClO₂易溶于水，不能利用水吸收氨氣，故D錯誤．
故選：C．
（4）①裝置中玻璃液封管的作用是，用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等．
故答案為：用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等；
②由題目信息可知，ClO₂通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應，氧化I^-為I₂，自身被還原為Cl^-，同時生成水，反應離子方程式為2ClO₂+10I^-+8H⁺=2Cl^-+5I₂+4H₂O，
故答案為：2ClO₂+10I^-+8H⁺=2Cl^-+5I₂+4H₂O；
③溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明滴定至終點，
故答案為：溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
④VmLNa₂S₂O₃溶液含有Na₂S₂O₃物質(zhì)的量為V?10^-3 L×cmol/L=c?V?10^-3 mol．則：
根據(jù)關系式：2ClO₂～5I₂～10Na₂S₂O₃，
             2            10
          n（ClO₂）     c?V?10^-3 mol
所以n（ClO₂）=

1

5

c?V?10^-3 mol．
所以m（ClO₂）=

1

5

c?V?10^-3 mol×67.5g/mol=1.35cv×10^-2g，
故答案為：1.35cv×10^-2g；
（5）ClO₂^-具有氧化性，能把還原性的物質(zhì)氧化生成高價態(tài)的物質(zhì)，且在PH為5.5～6.5生成沉淀而除去，在PH為5.5～6.5生成沉淀的物質(zhì)有Fe（OH）₃，
故答案為：Fe（OH）₃．

點評：考查閱讀題目獲取信息能力、氧化還原反應滴定及應用、對工藝流程及裝置理解分析等，難度中等，要求學生要有扎實的實驗基礎知識和靈活應用信息解決問題的能力．注意基礎知識的全面掌握．