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KClO₃与Na₂SO₃在H₂SO₄存在下制得ClO₂，该反应氧化产物与还原产物物质的量之比为            。

（2） 除去ClO₂中的NH₃可选用的试剂是           (填标号)。

A．水         B．浓硫酸        C．碱石灰  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0．100 0 mol·L^-1硫代硫酸钠溶液测定锥形瓶中生成I₂的含量(I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-)，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               。；

③测得混合气中ClO₂的质量为    g。

（4）用ClO₂处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐(ClO₂^-)。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．硫酸亚铁        D．盐酸

Answer

（1）1∶2 （2）B（3）①2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O

②吸收残余的二氧化氯气体 ③0．02700 （4）C

【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-，由得失电子守恒可知该反应为2ClO3-+SO32-+2H+═2ClO2+SO42-+H2O，氧化剂为KClO3，还原剂为Na2SO3，氧化产物与还原产物物质的量之比1∶2；

（2）ClO2易溶于水，不能利用水和饱和食盐水吸收氨气，碱石灰不能吸收氨气，浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO2 ，故除去ClO2中的NH3可选用浓硫酸；

（3）①由题目信息可知，ClO2通入锥形瓶把I-氧化为I2，自身被还原为Cl-，同时生成水，则锥形瓶内ClO2与碘化钾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；③根据关系式2ClO2～5I2～10Na2S2O3，Na2S2O3的物质的量是0.1×0.02=0.002mol，则n（ClO2）=0.0004mol，则m（ClO2）=0.0004×67.5=0.027g；

（4）若要除去超标的亚氯酸盐，明矾和盐酸均不能还原亚氯酸盐， KI具有还原性但氧化产物不适合饮用水使用，只有Fe2+能将ClO2-还原成Cl-，Fe2+ 被氧化为铁离子，且铁离子水解生成胶体可净化饮用水，所以最适宜的是硫酸亚铁。

【考点定位】考查物质制备实验方案和设计

【名师点晴】本题考查了物质制备实验方案和设计的相关问题，考查阅读及获取信息的能力，该题涉及物质的除杂、氧化还原反应滴定及相关计算、对装置的理解及分析等，难度适中，这类题目是高频考题，综合性较强，要求学生要有扎实的实验基本知识和灵活处理问题的能力。