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)工業上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為___________________。

(2)實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉）為原料，通過以下過程制備ClO2：

①電解時發生反應的化學方程式為_____________________________________。

②溶液X中大量存在的陰離子有_______________________________________。

③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是______(填標號)。

a．水 b．堿石灰 c．濃硫酸 d．飽和食鹽水

(3)用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量：

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

①錐形瓶內ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為_________________________________。

②玻璃液封裝置的作用是 ______________。

③V中加入的指示劑通常為__________，滴定至終點的現象是_____________________。

Answer 1

【答案】2∶1 NH4Cl+2HCl=NCl3+3H2↑ Cl－、OH－ c 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O 吸收殘余的二氧化氯氣體 淀粉溶液 溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不變色

【解析】

（1）KClO3在H2SO4存在下與Na2SO3反應制得ClO2，可知SO32-被氧化成SO42-，由電子、電荷守恒可知該離子反應；

（2）由生產流程可知氯化銨在鹽酸溶液中進行電解，陰極生成氫氣，陽極生成NCl3，電解方程式為NH4Cl+2HCl=NCl3+3H2↑，在NCl3溶液中加入NaClO2，可生成ClO2、NH3和X，X中含Cl-、OH-；由信息可知，ClO2易溶于水，所以不能利用水溶液吸收，氨氣為堿性氣體，利用性質差異分離提純；

（3）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；

②玻璃液封裝置可防止有害氣體逸出；

③淀粉遇碘單質變藍。

（1）KClO3在H2SO4存在下與Na2SO3反應制得ClO2，可知SO32-被氧化成SO42-，由電子、電荷守恒可知該離子反應為2ClO3-+SO32-+2H+═2ClO2+SO42-+H2O，氧化劑為KClO3，還原劑為Na2SO3，由離子反應可知該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為2：1；

（2）①由生產流程可知氯化銨在鹽酸溶液中電解，陰極生成氫氣，陽極生成NCl3，電解方程式為NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑；

②在NCl3溶液中加入NaClO2，可生成ClO2、NH3和X，發生NCl3+NaClO2+H2O→ClO2+NH3+NaOH+NaCl，溶液X中大量存在的陰離子有Cl-、OH-；

③a、ClO2易溶于水，不能利用飽和食鹽水吸收氨氣，故錯誤；

b、堿石灰不能吸收氨氣，故錯誤；

c、濃硫酸可以吸收氨氣，且不影響ClO2，故正確；

d、ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨，故錯誤；

故答案為：c；

（3）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玻璃液封裝置的作用是吸收殘留的ClO2氣體（避免碘的逸出）；

③V中加入的指示劑通常為淀粉溶液，滴定至終點的現象是溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不變色，故答案為：淀粉溶液，溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不變色。