Question

【題目】二氧化氯(ClO2)，黃綠色易溶于水的氣體，是高效、低毒的消毒劑。回答下列問題：

（1）工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_____.

（2）實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過以下過程制備ClO2：

①電解時發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________。

②除去ClO2中的NH3可選用的試劑是________(填標號)。

a．水　　　　　 b．堿石灰

c．濃硫酸　 d．飽和食鹽水

（3）用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量：

Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；

Ⅱ.在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過玻璃液封管的管口；

Ⅲ.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收；

Ⅳ.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中；

Ⅴ.用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸鈉標準溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2＋2S2O32-===2I－＋S4O62-)，指示劑顯示終點時共用去20.00 mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中：

①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為________________。

②測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為__________g。

Answer 1

【答案】2：1 NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑ c 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O 0.02700

【解析】

(1) KClO3在H2SO4存在下與Na2SO3反應制得ClO2,可以知道SO32-被氧化成SO42-,由電子、電荷守恒可以知道該離子反應為2 ClO3-+ SO32-+2H+=2 ClO2+ SO42-+H2O,氧化劑為KClO3,還原劑為Na2SO3,由離子反應可以知道該反應氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2:1；

因此，本題正確答案是: 2:1。

(2)①由生產(chǎn)流程可以知道氯化銨在鹽酸溶液中電解,陰極生成氫氣,陽極生成NCl3,電解方程式為NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；

因此，本題正確答案是: NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑。

②a.ClO2易溶于水,不能利用水吸收氨,故a錯誤；
b.堿石灰不能吸收氨氣,故b錯誤；
c.濃硫酸可以吸收氨氣,且不影響ClO2,故c正確；

d. ClO2易溶于水,不能利用飽和食鹽水吸收氨氣,故d錯誤；

因此，本題正確答案是:c。
(3)①由題目信息可以知道, ClO2通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應,氧化I-為I2,自身被還原為Cl-,同時生成水,反應離子方程式為2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O；

因此，本題正確答案是: 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O。

④含有Na2SO3物質(zhì)的量為0.02L×0.1mol/L=0.002mol,則根據(jù)關系式:

2 ClO2—5I2—10 S2O32-；

2 10

n(ClO2) 0.002

所以n(ClO2)=0.004mol，m(ClO2)= 0.004mol×67.5g/mol=0.02700g；

因此，本題正確答案是:0.02700。