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，回答下列问題：

（1）KClO₃可以和草酸（H₂C₂O₄）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO₂，还生成CO₂和KHSO₄等物质。写出该反应的化学方程式       。

（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                         。

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）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0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液

（I₂+2S₂O₃^2-＝2I^－+S₄O₆^2－)，指示剂显示终点时共用去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               。

③V中滴定至终点的现象是              。

④测得混合气中ClO₂的质量为          g.。

Answer

（1）2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O.

（2）①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ②Cl—、OH— ③c

（3）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O ②吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出） ③溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变

④0.02700

【解析】

试题分析：（1）KClO3和草酸（H2C2O4）在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4，反应的方程式为：2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O，故答案为：2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O；

（2）①由生产流程可知氯化铵在盐酸溶液中电解，阴极生成氢气，阳极生成NCl3，电解方程式为NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑，故答案为：NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；

②在NCl3溶液中加入NaClO2，可生成ClO2、NH3和X，发生NCl3+NaClO2+H2O→ClO2+NH3+NaOH+NaCl，溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-，故答案为：Cl-、OH-；

③a、ClO2易溶于水，不能利用饱和食盐水吸收氨气，故错误；b、碱石灰不能吸收氨气，故错误；c、浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO2，故正确；d、ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨，故错误；故答案为：c；

（3）①由题目信息可知，ClO2通入锥形瓶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，反应离子方程式为2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O，故答案为：2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O；

②玻璃液封装置的作用是吸收残留的ClO2气体（避免碘的逸出），故答案为：吸收残留的ClO2气体（避免碘的逸出）；

③V中加入的指示剂通常为淀粉溶液，滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色，故答案为：淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；

④含有Na2S2O3物质的量为0.02 L×0.1mol/L=0.002 mol，则：

根据关系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，

2 10

n（ClO2） 0.002mol

所以n（ClO2）=0.0004mol，所以m（ClO2）=0.004 mol×67.5g/mol=0.02700g，故答案为：0.02700。

考点：考查了氧化还原反应、探究物质的组成或测量物质的含量的相关知识。