Question

【題目】二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色的氣體，易溶于水，是目前國際上公認(rèn)的第四代高效、無毒的消毒劑。

（1）目前，氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2的方法(如圖所示)。

用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2，寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式___________________。

（2）將ClO2用水吸收得到溶液，為了測定該溶液的濃度，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

步驟1：準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00mL，稀釋成100.0mL試樣，取其中10.00mL試樣加入到錐形瓶中；

步驟2：用稀硫酸調(diào)節(jié)試樣的pH≤20，加入足量的KI晶體，充分反應(yīng)；

步驟3：加入淀粉溶液作指示劑，用0.2mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，再重復(fù)2次，測得消耗Na2S2O3溶液的平均值為20.00mL。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

①若步驟2所得溶液放置時間太長，則測定結(jié)果會__________。(填“偏高”、“偏低”或“不變”)

②步驟3中，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________ 。

③通過計算確定原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度。(寫出計算過程)_______________________

Answer 1

【答案】Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+ 偏高 溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變 每10mL試樣2Na2S2O3~I2 n(I2)=0.2mol·L-1×20.00×10-3L×1/2=2×10-3mol，2ClO2~5I2，n(ClO2)=2×10-3mol×2/5=8×10-4mol，則原溶液中c(ClO2)==0.8mol·L-1

【解析】

（1）用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2，陽極電極反應(yīng)式：Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。

（2）①ClO2很不穩(wěn)定，步驟2所得溶液放置時間太長，ClO2分解相當(dāng)于與碘反應(yīng)，導(dǎo)致測定結(jié)果偏高。因此，本題正確答案是：偏高；
②步驟3中，加入淀粉溶液作指示劑，用0.2mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變。

③二氧化氯具有氧化性，在酸性環(huán)境下，能將碘離子氧化，碘單質(zhì)與Na2S2O3反應(yīng)的原理方程式為：2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O， 2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI

2ClO2～5I2～10Na2S2O3
2mol 10mol
每10mL試樣2Na2S2O3~I2 n(I2)=0.2mol·L-1×20.00×10-3L×1/2=2×10-3mol，2ClO2~5I2，n(ClO2)=2×10-3mol×2/5=8×10-4mol，則原溶液中c(ClO2)==0.8mol·L-1

因此，本題正確答案是：0.8mol·L-1