Question

二氧化氯(ClO₂黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂，回答下列问题：

（1）工业上可用KC1O₃与Na₂SO₃在H₂SO₄存在下制得ClO₂，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为          。

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

   

己知：NCl₃中Cl元素化合价为+1价，具有强氧化性

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

（3）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50mL水溶解后，再加入3mL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20.00mL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测得混合气体中ClO₂的质量为      g。

Answer

（1）2：1；

（2）①NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；②Cl-、OH-；③c；

（3）①2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O；②吸收残留的ClO2气体（避免碘的逸出）；③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；④0.02700。

【解析】

试题分析：（1）KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得ClO2，可知SO32-被氧化成SO42-，由电子、电荷守恒可知该离子反应为2ClO3-+SO32-+2H+═2ClO2+SO42-+H2O，氧化剂为KClO3，还原剂为Na2SO3，由离子反应可知该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1，故答案为：2：1；

（2）①由生产流程可知氯化铵在盐酸溶液中电解，阴极生成氢气，阳极生成NCl3，电解方程式为NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑，故答案为：NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；

②在NCl3溶液中加入NaClO2，可生成ClO2、NH3和X，发生NCl3+NaClO2+H2O→ClO2+NH3+NaOH+NaCl，溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-，故答案为：Cl-、OH-；

③a、ClO2易溶于水，不能利用饱和食盐水吸收氨气，故错误；b、碱石灰不能吸收氨气，故错误；c、浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO2，故正确；d、ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨，故错误；故答案为：c；

（3）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，故答案为：2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O；

②玻璃液封装置的作用是吸收残留的ClO2气体（避免碘的逸出），故答案为：吸收残留的ClO2气体（避免碘的逸出）；

③V中加入的指示剂通常为淀粉溶液，滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色，故答案为：淀粉溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；

④含有Na2S2O3物质的量为0.02 L×0.1mol/L=0.002 mol，则：

根据关系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，

2 10

n（ClO2） 0.002mol

所以n（ClO2）=0.0004mol，

所以m（ClO2）=0.004 mol×67.5g/mol=0.02700g，故答案为：0.02700。

考点：考查了制备实验方案的设计、电解原理、性质实验方案的设计的相关知识。