Question

二氧化氯是一种高效、安全的消毒剂，常温下是一种黄绿色气体，11℃时液化成红棕色液体，易溶于水但不与水反应。工业上著名的开斯汀法制备二氧化氯的部分流程图如图1。某研究小组用图2装置模拟发生器中的反应来制备(夹持装置已略去)

(1)写出与盐酸反应的化学方程式。_____________

(2)冰水浴的作用是_____________。

(3)溶液中发生的主要反应的离子方程式为_______。

(4)将通入到溶液中，再向其中加入适量，振荡、静置，观察到_________，证明具有氧化性。

(5)常用作自来水消毒剂，碘量法可以检测水中的浓度，步骤如下：

①取水样，加入足量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝(已知全部转化为)；

②用的溶液滴定，消耗溶液(已知：)；

确定操作②达到滴定终点的现象是______；经计算，水样中的浓度是_________。

(6)一定温度和电压下，电解精制食盐水可制得和。

已知，电解时应选用___交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)，阴极电极反应式为___。

Answer

2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O； 使冷凝为液体，收集 2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O 下层液体呈紫红色 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色 0.675 阴离子 2H2O+2e-=H2↑+2OH-

【解析】

(1) 在发生器中，和盐酸反应、氯气、氯化钠，根据得失电子守恒配平方程式；

(2) 根据“常温下是一种黄绿色气体，11℃时液化成红棕色液体”分析；

(3)烧瓶中生成的氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；

(4)将通入到溶液中，I-被氧化为I2；

(5) ①取水样，加入足量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝(已知全部转化为)，发生反应的离子方程式是2I-+2ClO2=I2+2ClO2-；用的溶液滴定，反应离子方程式是，可得关系式ClO2 ～～；

(6)电解时阴极发生还原反应生成氢气2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极发生2Cl--2e-=Cl2，OH-向阳极移动，发生3Cl2+6OH-=ClO3-+5Cl-+3H2O，可制得NaClO3；

(1) 在发生器中，和盐酸反应、氯气、氯化钠，根据得失电子守恒，反应方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O；

(2) 常温下是一种黄绿色气体，11℃时液化成红棕色液体，所以冰水浴的作用是使冷凝为液体，收集；

(3)烧瓶中生成的氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式是2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O；

(4)将通入到溶液中，I-被氧化为I2，再向其中加入适量，振荡、静置，观察到下层液体呈紫红色，证明具有氧化性；

(5) 用的溶液滴定，达到滴定终点，碘完全消耗，现象是滴入最后一滴溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；

设水样中的物质的量是xmol；

x=1×10-5mol，水样中的浓度是0.675；

(6)电解时阴极发生还原反应生成氢气，阴极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极发生2Cl--2e-=Cl2，OH-向阳极移动，发生3Cl2+6OH-=ClO3-+5Cl-+3H2O，可制得NaClO3，所以电解时应选用阴离子交换膜。