Question

“穩定性二氧化氯溶液”是淡黃色透明液體，廣泛應用于食品衛生等領域的殺菌消毒。ClO₂沸點11℃，是一種黃綠色的氣體，易溶于水。ClO₂穩定性較差，“穩定性二氧化氯溶液”是以碳酸鈉為穩定劑，有效成分為NaClO₂。

某合作學習小組的同學擬證實其中的有效成分并測定二氧化氯的含量（用樣品和酸反應產生二氧化氯的質量與樣品質量的比值來衡量）。請回答下列問題：
（1）為證實“穩定性二氧化氯溶液”中含有鈉離子，其正確的操作步驟是：                              。
（2）為測定“穩定性二氧化氯溶液”中二氧化氯的含量，現進行以下操作：①取mg（2g左右）試樣，置于燒瓶中，向分液漏斗中加入10mL鹽酸溶液；②在錐形瓶中加入4g碘化鉀，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；③在玻璃液封管中加入水；④將分液漏斗中的鹽酸溶液放入燒瓶中，關閉旋塞。緩慢加熱燒瓶，使產生的二氧化氯氣體全部通過導管在錐形瓶中被吸收；⑤將玻璃液封管中的水封液倒入錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定至藍色消失(I₂+2S₂O₃^2-=2I^- +S₄O₆^2-)，共用去VmL硫代硫酸鈉溶液。
（Ⅰ）NaClO₂與鹽酸反應生成ClO₂（還原產物為Cl^-），該反應的化學方程式為：
             ；ClO₂通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應，二氧化氯被還原為氯離子，該反應的離子方程式為：                 。
（Ⅱ）裝置中玻璃液封管的作用是：             ；如何確定燒瓶中的二氧化氯全部被錐形瓶中的液體吸收                。
（Ⅲ）“穩定性二氧化氯溶液”中，ClO₂的質量分數為             （用m、c、V表示）。

Answer 1

（1）用鉑絲蘸取鹽酸溶液，在火焰上灼燒至無色，再蘸取少許試驗溶液在火焰上灼燒，火焰呈黃色，即證明含有Na⁺。（直接答成“焰色反應”不得分。）（2分）
（2）（Ⅰ）5NaClO₂+4HCl=4ClO₂+5NaCl+2H₂O；（3分）
2ClO₂+10I^-+8H⁺ = 2Cl^-+5I₂+4H₂O  （3分）
（Ⅱ）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）
導管中無黃綠色氣體（2分）  （Ⅲ）. （2分）

解析