Question

【題目】氯及其化合物有廣泛用途。

（1）二氧化氯是一種新型的消毒劑。

①NaClO2中Cl的化合價為____________。

②實驗室用氯酸鉀與濃鹽酸反應制備ClO2，產物除ClO2外，還有Cl2，KCl等，寫出該反應的化學方程式 __________。若生成11.2L氯氣（標準狀況），轉移電子數為 _________。

③ClO2和Cl2在消毒時自身均被還原為Cl－，則常溫常壓下，等體積的ClO2的消毒能力是Cl2的_________倍。

④自來水廠用ClO2處理后的水中，要求ClO2的濃度在0.1﹣0.8 mgL－1之間。碘量法可以檢測水中ClO2的濃度（不同pH環境中粒子種類如圖所示），步驟如下：

Ⅰ.取一定體積的水樣，加入一定量的碘化鉀，再將反應后溶液調至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍。

Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液。（己知：2S2O32－+I2═S4O62－+2I－）

Ⅲ.加硫酸調節水樣pH至1﹣3。

請問答：

若水樣的體積為1.0L，在操作II時消耗了1.0×10－3molL－1的Na2S2O3溶液10mL．則水樣中ClO2的濃度是_____ mgL－1。

（2）ICl，ICl3的化學性質與鹵素相似，被稱為鹵素互化物。三氯化碘（ICl3，其中Cl為-1價）常以二聚體的I2Cl6形式存在，經電導儀測定知，它能發生部分電離，生成的兩種離子的摩爾質量分別為198 g/mol和269 g/mol，則其電離方程式為 ________________ 。

（3）向盛有一定量的溴化亞鐵溶液和四氯化碳溶液的試管中持續通入氯氣，反應完畢后，振蕩、靜置、分層，發現有機層呈紅棕色，經檢驗生成了BrCl（其中Cl為-1價）。可能發生如下反應：

①2Br－+Cl2=2Cl－+Br2 ②Br2+Cl2=2BrCl ③2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－

按通入氯氣，發生先后反應的順序為 ____________（填序號）。

Answer 1

【答案】 +3 2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O NA或6.02×1023 2.5 0.675 mgL－1 I2Cl6ICl2＋+ICl4－ ③①②

【解析】(一)①NaClO2中Na為+1價，O為-2價，根據正負化合價的代數和為0 ，Cl的化合價為+3價，故答案為：+3；

②實驗室用氯酸鉀與濃鹽酸反應制備ClO2，產物除ClO2外，還有Cl2，KCl等，反應的化學方程式為2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。標準狀況下11.2L氯氣的物質的量為=0.5mol，根據方程式，轉移電子1mol，故答案為：2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O；6.02×1023；

③C1O2和Cl2在消毒時自身均被還原為Cl-，每摩爾C1O2被還原為Cl-，要得5mol電子，每摩爾C12被還原為Cl-，要得2mol電子，根據電子轉移數目相等可知等體積的C1O2的消毒能是Cl2的2.5倍，故答案為：2.5；

(二)(1)S2O32-～～～～I-～～～～ClO2

1 1 1

1.0×10-3mol/L×0.01L 1.0×10-5mol

m(ClO2)=n(ClO2)×M(ClO2)=1.0×10-5mol×67.5×103mgmol-1=0.675mg

由于水樣為 1L，所以 ClO2 的濃度為=0.675 mgL-1，故答案為：0.675；

(2)三氯化碘(ICl3，其中Cl為-1價)常以二聚體的I2Cl6形式存在，它能發生部分電離，生成的兩種離子的摩爾質量分別為198 g/mol和269 g/mol，二者相對分子質量相差71，即化學式中相差2個氯原子，則其電離方程式為I2Cl6ICl2＋+ICl4－，故答案為：I2Cl6ICl2＋+ICl4－；

(3)亞鐵離子的還原性大于溴離子，通入氯氣是首先氧化亞鐵離子，再氧化溴離子，最后過量的氯氣與溴反應生成BrCl，故答案為：③①②。