Question

二氧化氯（ClO₂）是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑．ClO₂是一種黃綠色的氣體，易溶于水．實(shí)驗(yàn)室以NH₄C1、鹽酸、NaClO₂（亞氯酸鈉）為原料制備ClO₂的流程如圖1：

（1）寫出電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方式：

 

．
（2）測(cè)定ClO₂（如圖2）的過(guò)程如下：在錐形瓶中加入足最的碘化鉀，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；將生成的ClO₂氣體通過(guò)導(dǎo)管在錐形瓶中被吸收；將玻璃封管中的水封液倒入錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液，用c mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-），共用去V mL硫代硫酸鈉溶液．
①ClO₂通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
②裝置中玻璃液封管的作用是

 

、

 

．
③滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是

 

．
④測(cè)得ClO₂的質(zhì)量m（ClO₂）=

 

．（用含c、V的代數(shù)式表示）

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,中和滴定

專題：實(shí)驗(yàn)題,電化學(xué)專題

分析：（1）電解時(shí)銨根離子失去電子，氫離子得到電子，據(jù)此書寫電解方程式；
（2）①由題目信息可知，ClO₂通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應(yīng)，氧化I^-為I₂，自身被還原為Cl^-，同時(shí)生成水；
②用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)相等；
③溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說(shuō)明滴定至終點(diǎn)；
④根據(jù)關(guān)系式2ClO₂～5I₂～10Na₂S₂O₃計(jì)算n（ClO₂），再根據(jù)m=nM計(jì)算m（ClO₂）．

解答： 解：（1）電解時(shí)銨根離子失去電子，氫離子得到電子，電解反應(yīng)為NH₄Cl+2HCl

通電  .

3H₂↑+NCl₃，故答案為：NH₄Cl+2HCl

通電  .

3H₂↑+NCl₃；
（2）①由題目信息可知，ClO₂通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應(yīng)，氧化I^-為I₂，自身被還原為Cl^-，同時(shí)生成水，反應(yīng)離子方程式為2ClO₂+10I^-+8H⁺=2Cl^-+5I₂+4H₂O．
故答案為：2ClO₂+10I^-+8H⁺=2Cl^-+5I₂+4H₂O．
②裝置中玻璃液封管的作用是，用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)相等．
故答案為：用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體；使錐形瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)相等；
③溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說(shuō)明滴定至終點(diǎn)，
故答案為：溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
④VmLNa₂S₂O₃溶液含有Na₂S₂O₃物質(zhì)的量為V?10^-3 L×cmol/L=c?V?10^-3 mol．則：
根據(jù)關(guān)系式：2ClO₂～5I₂～10Na₂S₂O₃，
             2            10
          n（ClO₂）     c?V?10^-3 mol
所以n（ClO₂）=

1

5

c?V?10^-3 mol．
所以m（ClO₂）=

1

5

c?V?10^-3 mol×67.5g/mol=1.35cv×10^-2g，
故答案為：1.35cv×10^-2g．

點(diǎn)評(píng)：本題以氯及其化合物的性質(zhì)考查氧化還原反應(yīng)及物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，把握習(xí)題中的信息及知識(shí)遷移應(yīng)用為解答的關(guān)鍵，側(cè)重學(xué)生綜合應(yīng)用能力及信息抽取和分析能力的考查，題目難度中等．