Question

二氧化氯（ClO₂）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。ClO₂是一种黄绿色的气体，易溶于水。实验室以NH₄C1、盐酸、NaClO₂（亚氯酸钠）为原料制备ClO₂的流程如下：

⑴ 写出电解时发生反应的化学方式：                                     。

⑵ 测定ClO₂（如右图）的过程如下：在锥形瓶中加入足最的碘化钾，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；将生成的ClO₂气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用c mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定（I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－)，共用去V mL硫代硫酸钠溶液。

① ClO₂通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，反应的离子方程式为：                    。

② 装置中玻璃液封管的作用是                    、                    。

③ 滴定至终点的现象是                                   。

④ 测得ClO₂的质量m(ClO₂)＝           。（用含c、V的代数式表示）

Answer

⑴ NH4Cl＋2HCl＝3H2↑＋NCl3（1分）

⑵ ① 2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O（1分）

② 用水再次吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等（2分）

③ 溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不褪色（1分）

④ 1．35cV×10－2 g（1分）

【解析】

试题分析：（1）电解氯化铵和盐酸混合溶液时，根据流程图知生成氢气、和NCl3，其电解反应方程式为：NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3．

（2）①由题目信息可知，ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I-为I2，自身被还原为Cl-，同时生成水，反应离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O，

②装置中玻璃液封管的作用是，用水再次吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等．

③淀粉溶液作指示剂，结合反应I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－可以判断溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不褪色，说明滴定至终点。

④VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量为V•10-3 L×cmol/L=c•V•10-3 mol．则：

根据关系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，

           2       10

          n（ClO2）   c•V•10-3 mol

所以n（ClO2）=1/5c•V•10-3 mol．

所以m（ClO2）=1/5c•V•10-3 mol×67.5g/mol=1.35cv×10-2g．

考点：阅读题目获取信息能力、氧化还原反应滴定及应用、对工艺流程及装置理解分析等