Question

(18分）二氧化氯（ClO₂，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，请答题：

（1）实验室用NH₄Cl、盐酸、NaClO₂(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO₂：

①电解时发生反应的化学方程式为                         。

②溶液X中大量存在的阴离子有__________。

③除去ClO₂中的NH₃可选用的试剂是       (填标号)。

a．水    b．碱石灰      c．浓硫酸       d．饱和食盐水

（2）用下图装置可以测定混合气中ClO₂的含量：

Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入 3 mL稀硫酸：

Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；

Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；

Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：

Ⅴ．用0.1000 mol·L^-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I₂+2S₂O₃^2－＝2I^－+S₄O₆^2－)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：

①锥形瓶内ClO₂与碘化钾反应的离子方程式为                       。

②玻璃液封装置的作用是               。

③V中加入的指示剂通常为          ，滴定至终点的现象是              。

④测得混合气中ClO₂的质量为          g。（相对原子质量Cl 35.5  O 16）

（3）用ClO₂处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是_______（填标号)。

a．明矾        b．碘化钾         c．盐酸            d．硫酸亚铁

Answer

（1）①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ； ②Cl—、OH— ③ c

（2）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O ；②吸收残余的二氧化氯气体（避免二氧化氯气体的逸出）

③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 ；④0.02700。

（3）d （18分）。

【解析】

试题分析：（1）①根据题意可知：把NH4Cl和HCl混合溶液电解产生H2和NCl3，电解的发生反应的化学方程式为NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ；向反应后的NCl3的溶液中加入NaClO2溶液，会发生氧化还原反应，产生ClO2、NH3和溶液X，产生氨气说明溶液显碱性，应该含有大量的OH-，根据元素守恒可知在X中还应该含有Cl—；③除去ClO2中的NH3，由于NH3水溶液显碱性，选用的试剂是酸性、与ClO2不能发生反应，而与NH3发生反应，只有浓硫酸具备该条件，故选项是c；（2）①ClO2具有氧化性，I-有还原性，二者会发生氧化还原反应，则根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得锥形瓶内ClO2与碘化钾在酸性条件下反应的离子方程式为2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O；②玻璃液封装置的作用是吸收残余的二氧化氯气体，防止二氧化氯气体的逸出；③由于碘单质与淀粉溶液变为蓝色，因此在V中加入的指示剂通常为淀粉溶液；在用硫代硫酸钠标准溶液滴定前溶液中存在I2，溶液为蓝色，随着溶液的滴定，溶液中c(I2)逐渐减小，溶液的颜色逐渐变浅，当滴加最后一滴溶液中，溶液由蓝色变为无色，半分钟内不褪色，就证明达到了达到终点。因此至终点的现象是溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变；④根据反应方程式：2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O；I2+2S2O32－＝2I－+S4O62－可得关系式：2ClO2—5I2—10 S2O32－；n(S2O32－)= 0.1000 mol·L-1× 0.02L= 0.002mol，则n(ClO2)=2/10×0.002mol=0.0004mol，测得混合气中ClO2的质量为m (ClO2)= 0.0004mol ×67.5g/mol=0.02700 g。（3）用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。由于亚氯酸盐有氧化性，因此若要除去超标的亚氯酸盐，应该用具有还原性的物质，而且反应产物对人不产生危害，只有硫酸亚铁符合题意，故选项是d。

考点：考查二氧化氯的制取方法、含量的测定及产生的危害的处理的知识。