Question

(15 分）二氧化氯（ClO₂，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，根据要求解决下列问題：

（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       （3分）。

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

①电解时发生反应的化学方程式为               （3分）。

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）为了测定混合气体中ClO₂的含量，我们通常用酸化的KI溶液与之反应。

①请写出ClO₂与碘化钾反应的离子方程式为                   （3分）。

②如果反应过程中共消耗了 0.04 mol的KI，则此混合气体中ClO₂的质量为________克。

Answer

(1) （3分）2：1 （2）①（3分）NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ②Cl—、OH—

③c （3）①（3分）2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O ②0.54

【解析】

试题分析：（1）该反应中氯元素的化合价从+5价降低到+4价，得到1个电子，氯酸钾是氧化剂。S元素的化合价从+4价升高到+6价，失去2个电子，亚硫酸钠是还原剂，则根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1。（2）①根据流程图知电解时生成氢气和NCl3，推知则电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3。②NCl3与NaClO2反应生成ClO2、NH3和氯化钠、NaOH，反应的离子反应为NCl3+3H2O+6ClO2—＝6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑，则溶液X中大量存在氯离子和氢氧根离子。③a、ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨气，错误；b、碱石灰不能吸收氨气，错误；c、浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO2的量，正确；d、ClO2易溶于水，不能利用饱和食盐水吸收氨气，错误。（3）①ClO2具有强氧化性，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，离子方程式为2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O。 ②根据方程式可知2ClO2～10I－，则测得混合气中ClO2的质量为0.04mol×1/5×67.5g/mol＝0.54g。

考点：氧化还原反应、电解原理及有关计算