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，答下列问題：

（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      ．

（2）实验室用NH₄Cl、盐酸、NaClO₂（亚氯酸钠）为原料，通过图1过程制备ClO₂：

①电解时发生反应的化学方程式为                            ．

②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）用图2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50mL水溶解后，再加入 3mL 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0.1000mol•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20.00mL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滴定至终点的现象是               ．

③测得混合气中ClO₂的质量为               g．

Answer

（1）2：1；

（2）①NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；②c；

（3）①2ClO2+10I﹣+8H+═2Cl﹣+5I2+4H2O；

②溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变；

③0.02700；

【解析】

（1）KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得ClO2，可知SO32﹣被氧化成SO42﹣，由电子、电荷守恒可知该离子反应为2ClO3﹣+SO32﹣+2H+═2ClO2+SO42﹣+H2O，氧化剂为KClO3，还原剂为Na2SO3，由离子反应可知该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1，

（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↑，

②除去ClO2中的NH3可选用的试剂是和氨气反应，但不能和ClO2反应，ClO2易溶于水，所以不能利用水溶液吸收，

a．ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨，故a错误；

b．碱石灰不能吸收氨气，故b错误；

c．浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO2，故c正确；

d．ClO2易溶于水，不能利用饱和食盐水吸收氨气，故d错误；

（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，

②V中加入的指示剂通常为淀粉溶液，碘单质遇到淀粉变蓝色，滴定反应为I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣，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，

③用0.1000mol•L﹣1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣），指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液．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，