Question

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

⑴ 寫出電解時發生反應的化學方式： 。

⑵ 測定ClO2（如右圖）的過程如下：在錐形瓶中加入足最的碘化鉀，用100 mL水溶解后，再加3 mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；將生成的ClO2氣體通過導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硫代硫酸鈉標準溶液滴定（I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－)，共用去V mL硫代硫酸鈉溶液。

① ClO2通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應，反應的離子方程式為： 。

② 裝置中玻璃液封管的作用是 、 。

③ 滴定至終點的現象是 。

④ 測得ClO2的質量m(ClO2)＝ 。（用含c、V的代數式表示）

 

Answer 1

⑴ NH4Cl＋2HCl＝3H2↑＋NCl3（1分）

⑵ ① 2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O（1分）

② 用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶內外壓強相等（2分）

③ 溶液由藍色恰好變為無色，且半分鐘內不褪色（1分）

④ 1．35cV×10－2 g（1分）

【解析】

試題分析：（1）電解氯化銨和鹽酸混合溶液時，根據流程圖知生成氫氣、和NCl3，其電解反應方程式為：NH4Cl+2HCl3H2↑+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，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，

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，并使錐形瓶內外壓強相等．

③淀粉溶液作指示劑，結合反應I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－可以判斷溶液由藍色恰好變為無色，且半分鐘內不褪色，說明滴定至終點。

④VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物質的量為V?10-3 L×cmol/L=c?V?10-3 mol．則：

根據關系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，

           2       10

          n（ClO2）   c?V?10-3 mol

所以n（ClO2）=1/5c?V?10-3 mol．

所以m（ClO2）=1/5c?V?10-3 mol×67.5g/mol=1.35cv×10-2g．

考點：閱讀題目獲取信息能力、氧化還原反應滴定及應用、對工藝流程及裝置理解分析等