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。則該反應的氧化產物與還原產物的物質的量之比是________。
Ⅱ.實驗室也可用NH₄Cl、鹽酸、NaClO₂（亞氯酸鈉）為原料制備ClO₂，其流程如下：

（2）寫出電解時發生反應的化學方程式：________________________________。
（3）除去ClO₂中的NH₃可選用的試劑是________。（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）的過程如下：在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用100 mL水溶解后，再加3 mL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^－1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______________________________________。
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__________________________。
③滴定終點的現象是_______________________________________________。
④測得通入ClO₂的質量m（ClO₂）＝________。（用含c、V的代數式表示）
（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年我國衛生部規定，飲用水的ClO₂^-含量應不超過0.2 mg·L^－1。若飲用水中ClO₂^-的含量超標，可向其中加入適量的某還原劑，該反應的氧化產物是________（填化學式），其發生反應的離子方程式為_________________________________________________________________。

Answer 1

（1）1∶2
（2）NH₄Cl＋2HCl3H₂↑＋NCl₃　（3）C
（4）①吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶內外壓強相等　②2ClO₂＋10I^－＋8H^＋=4H₂O＋5I₂＋2Cl^－　③滴下最后一滴Na₂S₂O₃溶液時，溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不復原　④1.35cV×10^－2 g
（5）Fe（OH）₃　ClO₂^-＋4Fe^2＋＋2H₂O＋8OH^－=4Fe（OH）₃↓＋Cl^－

（1）設氧化產物Na₂SO₄、還原產物ClO₂的物質的量分別為x、y，則2x＝y，＝。
（2）根據電解時有H₂、NCl₃生成，所以電解時反應的化學方程式為NH₄Cl＋2HCl3H₂↑＋NCl₃。
（3）因為ClO₂能和水、堿反應，所以應用濃硫酸除去NH₃。（4）玻璃液封管中的水可以吸收殘余的ClO₂氣體，并使錐形瓶內外壓強相等。ClO₂可把I^－氧化成I₂，離子方程式為2ClO₂＋10I^－＋8H^＋=4H₂O＋5I₂＋2Cl^－，I₂＋2S₂O₃^2-=2I^－＋S₄O₆^2-
ClO₂　　　　～　　　　5S₂O₃^2-
×10^－3 mol          V×10^－3L×c mol·L^－1
＝Vc×10^－3mol
所以m（ClO₂）＝×10^－3mol×67.5 g·mol^－1＝1.35Vc×10^－2g。
（5）處理ClO₂^-可用Fe^2＋還原，其氧化產物為Fe（OH）₃，離子方程式為ClO₂^-＋4Fe^2＋＋2H₂O＋8OH^－=4Fe（OH）₃↓＋Cl^－。