Question

【題目】氯及其化合物有廣泛用途。

（1）二氧化氯是一種新型的消毒劑。

①NaClO2中Cl的化合價為____________。

②實驗室用氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備ClO2，產(chǎn)物除ClO2外，還有Cl2，KCl等，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 __________。若生成11.2L氯氣（標準狀況），轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 _________。

③ClO2和Cl2在消毒時自身均被還原為Cl－，則常溫常壓下，等體積的ClO2的消毒能力是Cl2的_________倍。

④自來水廠用ClO2處理后的水中，要求ClO2的濃度在0.1﹣0.8 mgL－1之間。碘量法可以檢測水中ClO2的濃度（不同pH環(huán)境中粒子種類如圖所示），步驟如下：

Ⅰ.取一定體積的水樣，加入一定量的碘化鉀，再將反應(yīng)后溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍。

Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液。（己知：2S2O32－+I2═S4O62－+2I－）

Ⅲ.加硫酸調(diào)節(jié)水樣pH至1﹣3。

請問答：

若水樣的體積為1.0L，在操作II時消耗了1.0×10－3molL－1的Na2S2O3溶液10mL．則水樣中ClO2的濃度是_____ mgL－1。

（2）ICl，ICl3的化學(xué)性質(zhì)與鹵素相似，被稱為鹵素互化物。三氯化碘（ICl3，其中Cl為-1價）常以二聚體的I2Cl6形式存在，經(jīng)電導(dǎo)儀測定知，它能發(fā)生部分電離，生成的兩種離子的摩爾質(zhì)量分別為198 g/mol和269 g/mol，則其電離方程式為 ________________ 。

（3）向盛有一定量的溴化亞鐵溶液和四氯化碳溶液的試管中持續(xù)通入氯氣，反應(yīng)完畢后，振蕩、靜置、分層，發(fā)現(xiàn)有機層呈紅棕色，經(jīng)檢驗生成了BrCl（其中Cl為-1價）。可能發(fā)生如下反應(yīng)：

①2Br－+Cl2=2Cl－+Br2 ②Br2+Cl2=2BrCl ③2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－

按通入氯氣，發(fā)生先后反應(yīng)的順序為 ____________（填序號）。

Answer 1

【答案】 +3 2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O NA或6.02×1023 2.5 0.675 mgL－1 I2Cl6ICl2＋+ICl4－ ③①②

【解析】(一)①NaClO2中Na為+1價，O為-2價，根據(jù)正負化合價的代數(shù)和為0 ，Cl的化合價為+3價，故答案為：+3；

②實驗室用氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備ClO2，產(chǎn)物除ClO2外，還有Cl2，KCl等，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。標準狀況下11.2L氯氣的物質(zhì)的量為=0.5mol，根據(jù)方程式，轉(zhuǎn)移電子1mol，故答案為：2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O；6.02×1023；

③C1O2和Cl2在消毒時自身均被還原為Cl-，每摩爾C1O2被還原為Cl-，要得5mol電子，每摩爾C12被還原為Cl-，要得2mol電子，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等可知等體積的C1O2的消毒能是Cl2的2.5倍，故答案為：2.5；

(二)(1)S2O32-～～～～I-～～～～ClO2

1 1 1

1.0×10-3mol/L×0.01L 1.0×10-5mol

m(ClO2)=n(ClO2)×M(ClO2)=1.0×10-5mol×67.5×103mgmol-1=0.675mg

由于水樣為 1L，所以 ClO2 的濃度為=0.675 mgL-1，故答案為：0.675；

(2)三氯化碘(ICl3，其中Cl為-1價)常以二聚體的I2Cl6形式存在，它能發(fā)生部分電離，生成的兩種離子的摩爾質(zhì)量分別為198 g/mol和269 g/mol，二者相對分子質(zhì)量相差71，即化學(xué)式中相差2個氯原子，則其電離方程式為I2Cl6ICl2＋+ICl4－，故答案為：I2Cl6ICl2＋+ICl4－；

(3)亞鐵離子的還原性大于溴離子，通入氯氣是首先氧化亞鐵離子，再氧化溴離子，最后過量的氯氣與溴反應(yīng)生成BrCl，故答案為：③①②。