Question

ClO₂是一种国际上公认的安全无毒的绿色水处理剂。回答下列问题：

（1）工业废水的处理：某实验兴趣小组通过下图装置，利用稀硫酸、KClO₃和草酸溶液制备ClO₂，并用它来处理含Mn²⁺的工业废水。

①A装置的名称是            ，C装置的作用为            ．

②B中反应产物有ClO₂、CO₂等，请写出该反应的化学方程式：                         。

③写出装置D中除去Mn²⁺的离子方程式            。（已知Mn²⁺转化为MnO₂）

（2）ClO₂易溶于水。用水吸收ClO₂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10.00 mL，稀释成100.00 mL试样；量取V₁ mL试样加入到锥形瓶中；

步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；

步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol·L^—1 Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。

（已知2 Na₂S₂O₃ + I₂ ＝ Na₂S₄O₆ + 2NaI）

①滴定终点的判断依据是               。

②原ClO₂溶液的浓度为                 g / L（用步骤中的字母代数式表示）。

③若实验中使用的Na₂S₂O₃标准溶液部分因被氧气氧化而变质，则实验结果       （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

Answer

（1）①分液漏斗，防倒吸

② H2C2O4+ H2SO4+2KClO3 ＝K2SO4+ 2CO2↑+ 2C1O2↑+ 2H2O

③ 2ClO2 +5Mn2+ + 6H2O＝5MnO2↓+ 2Cl—+ 12H+

（2）①锥形瓶内溶液颜色由蓝色变为无色，且半分钟内无变化

②135cV2/ V1③偏高

【解析】

试题分析：（1）①A装置的名称为分液漏斗，向烧瓶中滴加液体，C装置是安全瓶，防止引起倒吸；

②根据原子守恒可知配平后的方程式为H2C2O4+ H2SO4+2KClO3 ＝K2SO4+ 2CO2↑+ 2C1O2↑+ 2H2O；

③根据iii信息，Mn2＋转化成MnO2，因此有ClO2＋Mn2＋→Cl－＋MnO2↓根据化合价升降法，进行配平，则有：2ClO2＋5Mn2＋→5MnO2↓＋2Cl－，根据原子守恒和电荷守恒可判断反应的离子反应方程式为2ClO2 +5Mn2+ + 6H2O＝5MnO2↓+ 2Cl—+ 12H+；

（2）①碘遇淀粉显蓝色，则滴定到终点的标志为锥形瓶内溶液颜色由蓝色变为无色，且半分钟内无变化；

②调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；此时发生的离子方程式为二氧化氯氧化碘离子为碘单质，反应的离子方程式为：2ClO2+8H++10I-＝2Cl-+5I2+4H2O。设原ClO2溶液的浓度为x，则根据方程式可知

2ClO2～5I2～～～～～10Na2S2O3

2mol 10mol

1×10-3cV2mol

x=

③若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质，则消耗硫代硫酸钠的物质的量增加，所以实验结果偏高。

考点：考查实验仪器、氧化还原反应的配平、滴定实验等知识。