Question

I、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。比Cl更好。

⑴ 在ClO₂的制備方法中，有下列兩種制備方法：

　方法一：2NaClO₃＋4HCl=2ClO₂↑＋Cl₂↑＋2NaCl＋2H₂O

　方法二：2NaClO₃＋H₂O₂＋H₂SO₄=2ClO₂↑＋Na₂SO₄＋O₂↑＋2H₂O

用方法二制備的ClO₂更適合用于飲用水消毒，其主要原因是　　　　　　　　　　 。

⑵ 用ClO₂處理過的飲用水（pH 5.5～6.5）常含有一定量對人體不利的亞氯酸根離子（ClO₂^—）。

　飲用水中的ClO₂、ClO₂^—含量可用連續碘量法進行測定。ClO₂被I^—還原為ClO₂^—、Cl^—的轉化

率與溶液pH的關系如下圖所示。當pH≤2 .0時，ClO₂^—也能被I^—完全還原為Cl^—。反應生成

的I₂用標準Na₂S₂O₃溶液滴定；2Na₂S₂O₃+ I₂= Na₂S₄O₆ + 2NaI

①請寫出pH≤2 .0時ClO₂^—與I^—反應的離子方程式　　　　　　 　　　　 。

②請完成相應的實驗步驟：

步驟1：準確量取V mL水樣加入到錐形瓶中。

步驟2：調節水樣的pH為7.0～8.0。

步驟3：加入足量的KI晶體。

步驟4： 加入少量淀粉溶液，用c mol·L^－1Na₂S₂O₃

溶液滴定至終點，消耗Na₂S₂O₃溶液V₁mL。

步驟5：　　　　　　　　　　　　　　 。

步驟6：再用c mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液滴定至終點，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。

③根據上述分析數據，測得該飲用水中ClO₂^—的濃度為　　　　　 mol·L^－1（用含字母的代數式表示）。

II．（11分）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種新型、高效、多功能水處理劑，且不會造成二次污染。已知高鐵酸鹽熱穩定性差，工業上用濕法制備高鐵酸鉀的基本流程如下圖所示：

⑴ 在農業生產中，濾液1可用作　　　 。

⑵ 流程中生成高鐵酸鉀的離子方程式是： 　　　　　　　　　　　　　　，控制此反應溫度30℃以下的原因是：　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

⑶結晶過程中加入濃KOH溶液的作用是：　 　　　　　　　　 。

⑷某溫度下，將Cl₂通入KOH溶液中，反應后得到KCl、KClO、KClO₃的混合溶液，經測定ClO^－與ClO₃^－離子的物質的量之比是2：3，則Cl₂與氫氧化鉀反應時，被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質的量之比為　　　　 。

⑸實驗測得鐵鹽溶液的質量分數、反應時間與K₂FeO₄產率的實驗數據分別如圖1、圖2所示。為了獲取更多的高鐵酸鉀，鐵鹽的質量分數應控制在　　　　 附近、反應時間應控制在　　　 。

Answer 1

 I ⑴方法二制備的ClO₂中不含Cl₂（2分）

⑵①ClO₂^-+4H⁺+4I^-=Cl^-+2I₂+2H₂O（2分）

     ②調節溶液的pH≤2.0（2分）

     ③（2分）

II．⑴復合肥（或化肥）（1分）

⑵2Fe(OH)₃＋3ClO^－＋4OH^－＝2FeO₄^2－＋3Cl^－+5H₂O （2分）

 防止生成的K₂FeO₄發生分解（2分）

⑶增大K^＋濃度，促進K₂FeO₄晶體析出（2分）

⑷17∶5（2分）

⑸30%  （1分）  60min（1分）