Question

ClO₂氣體是一種常用的消毒劑，我國(guó)從2 000年起逐步用ClO₂代替氯氣對(duì)飲用水進(jìn)行消毒。
（1）消毒水時(shí)，ClO₂還可將水中的Fe^2＋、Mn^2＋等轉(zhuǎn)化成Fe(OH)₃和MnO₂等難溶物除去，在這個(gè)過(guò)程中，F(xiàn)e^2＋、Mn^2＋的化合價(jià)升高，說(shuō)明ClO₂具有______性。
（2）工業(yè)上可以通過(guò)下列方法制取ClO₂，請(qǐng)完成該化學(xué)反應(yīng)方程式：
2KClO₃＋SO₂===2ClO₂＋__________。
（3）自來(lái)水廠用ClO₂處理后的水中，要求ClO₂的濃度在0．1～0．8 mg·L^－1之間。碘量法可以檢測(cè)水中ClO₂的濃度，步驟如下：
Ⅰ．取一定體積的水樣，加入一定量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍(lán)。
Ⅱ．加入一定量的Na₂S₂O₃溶液。(已知：2S₂O＋I(xiàn)₂===S₄O＋2I^－)
Ⅲ．加硫酸調(diào)節(jié)水樣pH至1～3。
操作時(shí)，不同pH環(huán)境中粒子種類如下圖所示：

請(qǐng)回答：
①操作Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是______________________________。
②確定操作Ⅱ完全反應(yīng)的現(xiàn)象是______________________________。
③在操作Ⅲ過(guò)程中，溶液又呈藍(lán)色，反應(yīng)的離子方程式是__________________。
④若水樣的體積為1．0 L，在操作Ⅱ時(shí)消耗了1．0×10^－3 mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液10 mL，則水樣中ClO₂的濃度是________mg·L^－1。

Answer 1

（1）氧化(1分)�。�2）K₂SO₄(1分) (其余每空各2分)　（3）①2ClO₂＋2I^－===2ClO＋I(xiàn)₂�、谒{(lán)色消失，半分鐘內(nèi)不變色�、跜lO＋4I^－＋4H^＋===Cl^－＋2I₂＋2H₂O�、�0．675

解析試題分析：反應(yīng)中Fe元素、Mn元素化合價(jià)升高，根據(jù)化合價(jià)升降相等，ClO₂中Cl元素化合價(jià)降低，表現(xiàn)氧化性，反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)降低，則二氧化硫中S元素化合價(jià)升高，應(yīng)生成硫酸鹽，結(jié)合原子守恒確定缺項(xiàng)物質(zhì)為K₂SO₄，pH至1～3時(shí)，ClO₂^-將I^-氧化成I，生成的I₂，離子方程式為：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=Cl^-+2I₂+2H₂O，
④S₂O₃^2-～I(xiàn)^-～ClO₂               
1     1    1
1．0×10^-3 mol/L×0．01L          1．0×10^-5mol
m（ClO₂）=n（ClO₂）×M（ClO₂）=1．0×10^-5mol×67．5×10³mg?mol^-1=0．675mg
由于水樣為 1L，所以 ClO₂ 的濃度為0．675mg/L
考點(diǎn)：考查了氧化還原反應(yīng)、離子方程式式的書寫以及化學(xué)計(jì)算