Question

（14分）二氧化氯(ClO2)作為一種高效強氧化劑已被聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織(WHO)列為AI級安全消毒劑。常溫下二氧化氯為黃綠色或橘黃色氣體，性質(zhì)非常不穩(wěn)定，溫度過高或水溶液中ClO2的質(zhì)量分數(shù)高于30％等均有可能引起爆炸，易與堿液反應(yīng)生成鹽和水。

（1）某研究小組設(shè)計如圖所示實驗制備ClO2溶液，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2KClO3+H2C2O4+2H2SO42KHSO4+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O

①在反應(yīng)開始之前將燒杯中的水加熱到80℃，然后停止加熱，并使其溫度保持在60～80℃之間。控制溫度的目的是_____________ 。

②裝置A用于溶解產(chǎn)生的二氧化氯氣體，其中最好盛放_______(填字母)。

a．20mL 60℃的溫水 b．100mL冰水

c．100mL飽和食鹽水 d．100mL沸水

③在燒瓶中加入12.25g KClO3和9g草酸(H2C2O4)，然后再加入足量的稀硫酸，水浴加熱，反應(yīng)后生成ClO2的質(zhì)量為______________________ClO2

（2）用ClO2處理過的飲用水(pH為5.5～6.5)常含有一定量對人體不利的亞氯酸根離子(ClO2-)。飲用水中ClO2、ClO2-的含量可用連續(xù)碘量法進行測定，實驗步驟如下：

步驟1：準(zhǔn)確量取一定體積的水樣加入錐形瓶中；

步驟2：調(diào)節(jié)水樣的pH至7.0～8.0；

步驟3：加入足量的KI晶體；

步驟4：加入少量指示劑，用一定濃度的Na2S2O3溶液滴定至終點；

步驟5：再調(diào)節(jié)溶液的pH≤2.0；

步驟6：繼續(xù)用相同濃度的Na2S2O3溶液滴定至終點。

①步驟1中若要量取20.00mL水樣，則應(yīng)選用的儀器是____________________________。

②步驟1～4的目的是測定水樣中ClO2的含量，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 2ClO2+2KI=2KClO2+I2 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，則步驟4中加入的指示劑為_________，滴定達到終點時溶液的顏色變化為___________________________。

③步驟5的目的是用I-將溶液中的ClO2-還原為Cl-以測定其含量，該反應(yīng)的離子方程式為________________。

Answer 1

(每空2分，共14分) （1）①使反應(yīng)正常進行，并防止溫度過高引起爆炸。 ② b ③ 6.75g

（2） ①25mL酸式滴定管

② 淀粉溶液 溶液顏色褪去，且30秒內(nèi)不恢復(fù)藍色。

③ ClO2- + 4I- + 4H+ = Cl- + 2I2 + 2H2O

【解析】

試題分析：（1） ①反應(yīng)溫度保持在60～80℃之間，可以使反應(yīng)正常進行，并防止溫度過高ClO2引起爆炸。②裝置A用于溶解產(chǎn)生的二氧化氯氣體，由于二氧化氯常溫下為黃綠色或橘黃色氣體，性質(zhì)非常不穩(wěn)定，溫度過高或水溶液中ClO2的質(zhì)量分數(shù)高于30％等均有可能引起爆炸，易與堿液反應(yīng)生成鹽和水，所以裝置A最好盛放100mL冰水,選項是b；③n(KClO3)= 12.25g÷122.5g/mol=0.1mol；n(H2C2O4)= 9g÷90g/mol=0.1mol,根據(jù)方程式可知在反應(yīng)時n(KClO3)：n(H2C2O4)2:1，可見草酸過量，反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)應(yīng)該以不足量的KClO3為標(biāo)準(zhǔn)。n(ClO2)= 0.1mol,其質(zhì)量是m(ClO2)=0.1mol×67.5g/mol=6.75g。（2） ①步驟1中若要量取20.00mL水樣，由于ClO2的水溶液顯酸性，所以應(yīng)選用的儀器是25mL酸式滴定管；②在反應(yīng)中若水中不存在氧化性的物質(zhì)，則前邊滴加KI反應(yīng)產(chǎn)生的I2不再產(chǎn)生，再滴加Na2S2O3也不會發(fā)生反應(yīng)，所以步驟4中加入的指示劑為淀粉溶液，滴定達到終點時溶液的顏色變化為溶液顏色褪去，且30秒內(nèi)不恢復(fù)藍色。③步驟5的目的是用I-將溶液中的ClO2-還原為Cl-以測定其含量，根據(jù)電子守恒及原子守恒、電荷守恒，該反應(yīng)的離子方程式為ClO2- + 4I- + 4H+ = Cl- + 2I2 + 2H2O。

考點：考查反應(yīng)條件及控制的原因、反應(yīng)物有過量時的計算、指示劑的選擇、滴定終點的判斷、反應(yīng)的離子方程式的書寫的知識。