Question

(14分)世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下：

已知：①NCl₃是黄色黏稠状液体或斜方形晶体，极易爆炸，有类似氯气的刺激性气味，自然爆炸点为95℃，在热水中易分解，在空气中易挥发，不稳定。②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

回答下列问题：

（1）电解时，发生反应的化学方程式为_____________________________________。实验室制备气体B的化学方程式为____________________________。为保证实验的安全，在电解时需注意的问题是：①控制好生成NCl₃的浓度；②_______________________。

（2）NCl₃与NaClO₂（亚氯酸钠）按物质的量之比为1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO₂，该反应的离子方程式为_________________________________________ 。

（3）ClO₂很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO₂溶液。为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行了下列实验：

步骤1：准确量取ClO₂溶液10 mL，稀释成100 mL试样；

步骤2：量取V1 mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30 min

步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。（已知I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－）

①上述步骤3中滴定终点的现象是_______________________________；

②根据上述步骤可计算出原ClO₂溶液的浓度为___________g/L（用含字母的代数式表示）。

Answer

（1），2NH4Cl+Ca(OH)2=△= CaCl2+2NH3↑+2H2O(3分)

控制好反应温度

（2）

（3）①最后一滴滴入后，溶液从蓝色变成无色，且30s内不变色

②135cV2/V1

【解析】

试题分析：（1）从流程图可以看到电解的是NH4Cl和盐酸的混合溶液，得到了NCl3和一种气体，因此在书写电解反应方程式的同时再结合电解原理可知另一种气体为还原产物H2，剩下的就是方程式的配平了。至于实验制备氨气的方法是用NH4Cl和消石灰混合加热。因为NCl3自然爆炸点为95℃ 因此要控制好温度。

（2）此离子方程式书写时要关注好NCl3与NaClO2（亚氯酸钠）按物质的量之比为1∶6恰好完全反应生成ClO2，结合氧化反应反应的特征有升必有降可知还原产物为NH3，再结合电子守恒、电荷守恒及原子守恒进行配平就OK了。

（3）淀粉是检验I2的存在的，因此用它作指示剂恰好完全反应时没有I2了，故溶液有蓝色变为无色。ClO2浓度的计算可结合原子守恒建立关系式进行计算就可以了，其关系式是：2ClO2---5I2--10 S2O32－,特别提醒要注意量的换算及单位噢。V1ml溶液的浓度要扩大10倍才能与原溶液浓度相同。

考点：利用无机流程图表示的化工生产，涉及实验的基本操作注意点、电解原理及电极反应式的书写、化学用语（离子方程式的书写）、酸碱中和滴定原理及数据的处理。