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）實(shí)驗(yàn)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(shí)陽(yáng)極電極反應(yīng)式為__________________________。

②除去ClO2中的NH3可選用的試劑是___________（填標(biāo)號(hào)）。

a．水 b．堿石灰 c．濃硫酸 d．飽和食鹽水

（2）用如圖裝置可以測(cè)定混合氣中ClO2的含量：

Ⅰ．在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL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0.1000mol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-），指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中：

①錐形瓶?jī)?nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為______________________。

②玻璃液封裝置的作用是______________________。

③V中加入指示劑，滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是______________________。

④測(cè)得混合氣中ClO2的質(zhì)量為______g。

⑤某同學(xué)用某部分刻度模糊不清的50mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嫣幱谌鐖D所示的刻度處，則管內(nèi)液體的體積________（填代號(hào)）。

a．等于23.60mL b．等于27.60mL c．小于23.60mL d．大于27.60mL

Answer 1

【答案】NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+ c 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O 吸收殘留的ClO2 當(dāng)加入最后一滴硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變 0.027 d

【解析】

（1）電解時(shí)與電源正極相連的陽(yáng)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，與電源負(fù)極相連的陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)題中ClO2的制備過程，可知電解產(chǎn)物有H2、NCl3，據(jù)此可得出電極反應(yīng)方程式。

（2）分析實(shí)驗(yàn)過程，可知實(shí)驗(yàn)過程中涉及的反應(yīng)方程式有：2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O、I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-，據(jù)此進(jìn)行分析。

（1）①電解時(shí)陽(yáng)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，結(jié)合題中電解過程生成的產(chǎn)物，可知陽(yáng)極電極反應(yīng)方程式為：NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+；答案為：NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+；

②根據(jù)ClO2和NH3的性質(zhì)進(jìn)項(xiàng)分析：

a．ClO2和NH3均易溶于水，不能用水和飽和食鹽水來除去氨氣，a項(xiàng)錯(cuò)誤；

b．堿石灰不能吸收氨氣，b項(xiàng)錯(cuò)誤；

c．濃硫酸可以吸收氨氣，且不影響ClO2，故除去除去ClO2中的NH3可選用的試劑濃硫酸。c項(xiàng)正確；

d．ClO2和NH3均易溶于水，不能用飽和食鹽水來除去氨氣，d項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案為：c；

（2）①由題給信息可知，ClO2通入錐形瓶把I-氧化為I2，自身被還原為Cl-，同時(shí)生成水，則錐形瓶?jī)?nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為：2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O；答案為：2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O；

②由于ClO2是氣體，容易揮發(fā)到空氣中，所以玻璃液封裝置的作用是吸收殘余的ClO2氣體，答案為：吸收殘留的ClO2；

③根據(jù)淀粉遇碘變藍(lán)，溶液中應(yīng)是加入了淀粉作指示劑，當(dāng)?shù)竭_(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，I2完全轉(zhuǎn)化為I-，溶液藍(lán)色褪去。故滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是：當(dāng)加入最后一滴硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變；答案為：當(dāng)加入最后一滴硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變；

④根據(jù)反應(yīng)方程式：2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O、I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-，可得關(guān)系式：2ClO2～5I2～10S2O32-，由此可知混合氣體中ClO2的質(zhì)量為。答案為：0.027；

⑤圖中液面讀數(shù)為22.40mL，滴定管最大讀數(shù)為50.00mL，故液面與最大讀數(shù)間的液體體積差為27.60mL，因?yàn)榈味ü芗庾觳糠秩杂幸欢ǖ囊后w，則滴定管內(nèi)液體體積應(yīng)大于27.60mL，答案選d。答案為：d。