二氧化氯（ClO₂，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題：（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，通过以下过程制备ClO₂：

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

②溶液X中大量存在的阴离子有__________。

③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）用下图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50 mL水溶解后，再加入 3 mL  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0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液

（I₂+2S₂O₃^2-＝2I^－+S₄O₆²-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL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玻璃液封装置的作用是               。

③V中加入的指示剂通常为             ，滴定至终点的现象是              。

④测得混合气中ClO₂的质量为           g。

（4）用ClO₂处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是_______（填标号)。

a．明矾     b．碘化钾   c．盐酸   d．硫酸亚铁

答案

【答案】(1) 2：1  （2）①NH₄Cl＋2HCl3H₂↑＋NCl₃   ②Cl^—、OH^—   ③c

（3）①2ClO₂＋10I^－＋8H^＋＝2Cl^－＋5I₂＋4H₂O   ②吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出）

③淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变    ④0.02700  （4）d

【解析】（1）工业上可用KC1O₃与Na₂SO₃在H₂SO₄存在下制得ClO₂，在反应中氯元素的化合价从+5价降低到+4价，得到1个电子，氯酸钾是氧化剂。S元素的化合价从+4价升高到+6价，失去2个电子，亚硫酸钠是还原剂，则根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1。

（3）①ClO₂具有强氧化性，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。

②由于二氧化氯是气体，容易挥发到空气中，所以玻璃液封装置的作用是吸收残余的二氧化氯气体。

③由于碘遇淀粉显蓝色，则V中加入的指示剂通常为淀粉，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。

④根据方程式可知2ClO₂～5I₂～10S₂O₃^2-，则测得混合气中ClO₂的质量为0.1mol/L×0.02L×67.5g/mol/5＝0.02700 g。

（4）亚氯酸盐具有氧化性，明矾不能被氧化，碘化钾被氧化为碘，盐酸可能被氧化氯气，因此若要除去超标的亚氯酸盐，最适宜的是硫酸亚铁，且产生的氧化产物铁离子能净水。

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