Question

二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。回答下列问题：

（1）二氧化氯可溶于水，但常温下难以与水反应，加热时会发生反应生成等物质的量的次氯酸和氯气，同时放出氧气，该反应的化学方程式为_______________________，产物之一次氯酸的电子式为_____________。二氧化氯还能溶于强碱溶液，该过程中发生反应生成等物质的量的氯酸钠和另一种氯的含氧酸盐，同时生成水，该反应的离子方程式为______________________。

（2）工业上可利用电解法制备二氧化氯，如图为以石墨作电极制备二氧化氯的过程，写出产生二氧化氯气体的电极反应式：____________________。可利用滴定法测定电解过程中产生的二氧化氯，其过程如下：在锥形瓶中加入足量用硫酸酸化的碘化钾溶液，将生成的二氧化氯通入锥形瓶中至完全吸收，再向锥形瓶中滴加几滴淀粉溶液，用0.1 mo1·L^‑1硫代硫酸钠标准液进行滴定(I₂+2S₂O₃^2-==2I^-+S₄O₆^2-），共用去100.00 mL标准液。则电解过程中产生的气体折算为标准状况下的体积为________mL

Answer

（1）12ClO2 + 2H2O 4HClO + 4Cl2+ 11O2；；

2ClO2 + 2OH- = ClO2- + ClO3- + H2O

（2）Cl- + 2H2O – 5e- = ClO2↑+ 4H+；156.8

【解析】

试题分析：（1）加热时生成等物质的量的次氯酸和氯气，同时放出氧气，则化学方程式为12ClO2 + 2H2O 4HClO + 4Cl2+ 11O2；次氯酸的电子式为；二氧化氯还能溶于强碱溶液，反应生成等物质的量的氯酸钠和另一种氯的含氧酸盐，同时生成水，根据得失电子守恒可知，另一种氯的含氧酸盐是ClO2-，则该反应的离子方程式为2ClO2 + 2OH- = ClO2- + ClO3- + H2O；

（2）二氧化氯气体是在阳极由氯离子失电子得到的，电极反应式为Cl- + 2H2O – 5e- = ClO2↑+ 4H+；阴极的电极反应式为2H++2e- = H2↑，将生成的二氧化氯通入酸化的碘化钾溶液中发生反应2ClO2 +10I-+8 H+=2 Cl- +5I2+4 H2O，用0.1 mo1·L‑1硫代硫酸钠标准液进行滴定，发生反应I2+2S2O32-==2I-+S4O62-，用去100.00 mL标准液，即0.01mol S2O32-，根据方程式可知ClO2为0.002mol，根据得失电子守恒，生成H20.005mol，所以电解过程中产生0.007mol气体，共156.8ml。

考点：二氧化氯的性质，电解池原理