Question

17．二氧化氯（ClO₂，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂．回答下列问题：
（1）工业上可用KClO₃与Na₂SO₃在H₂SO₄存在下制得ClO₂，该反应氧化产物与还原产物物质的量之比为1：2．
（2）除去ClO₂中的NH₃可选用的试剂是B（填标号）．
A．水      　B．浓硫酸        C．碱石灰　　D．饱和食盐水
（3）用如图装置可以测定混合气中ClO₂的含量：
Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸；
Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；
Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；
Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；
Ⅴ．用0.100 0mol•L^-1硫代硫酸钠溶液测定锥形瓶中生成I₂的含量（I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-），共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液．在此过程中：
①锥形瓶内ClO₂与碘化钾反应的离子方程式为2ClO₂+10I^-+8H⁺═2Cl^-+5I₂+4H₂O．
②玻璃液封装置的作用是吸收残留的ClO₂气体．；
③测得混合气中ClO₂的质量为0.02700g．
（4）用ClO₂处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐（ClO₂^-）．若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是C（填标号）．
A．明矾   　B．碘化钾      C．硫酸亚铁        D．盐酸．

Answer 1

分析 （1）KClO₃在H₂SO₄存在下与Na₂SO₃反应，SO₃^2-被氧化成SO₄^2-，由电子、电荷守恒可知该离子反应为2ClO₃^-+SO₃^2-+2H⁺═2ClO₂+SO₄^2-+H₂O；
（2）由信息可知，ClO₂易溶于水，所以不能利用水溶液吸收，氨气为碱性气体，利用性质差异分离提纯；
（3）①由题目信息可知，ClO₂通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I^-为I₂，自身被还原为Cl^-，同时生成水；
②玻璃液封装置可防止有害气体逸出；
③根据关系式2ClO₂～5I₂～10Na₂S₂O₃计算n（ClO₂），再根据m=nM计算m（ClO₂）；
（4）亚氯酸盐具有氧化性，Fe²⁺将ClO₂^-还原成Cl^-，Fe²⁺ 被氧化为铁离子．

解答 解：（1）KClO₃在H₂SO₄存在下与Na₂SO₃反应制得ClO₂，可知SO₃^2-被氧化成SO₄^2-，由电子、电荷守恒可知该离子反应为2ClO₃^-+SO₃^2-+2H⁺═2ClO₂+SO₄^2-+H₂O，氧化剂为KClO₃还原产物为ClO₂ ，还原剂为Na₂SO₃，被氧化得到氧化产物SO₄^2-，由离子反应可知该反应氧化产物与还原错误物质的量之比为1：2，
故答案为：1：2；
（2）A．ClO₂易溶于水，不能利用水吸收氨，故A错误；
B．浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO₂，故B正确；
C．碱石灰不能吸收氨气，故C错误；
D．ClO₂易溶于水，不能利用饱和食盐水吸收氨气，故D错误；
故答案为：B；
（3）①由题目信息可知，ClO₂通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I^-为I₂，自身被还原为Cl^-，同时生成水，反应离子方程式为2ClO₂+10I^-+8H⁺═2Cl^-+5I₂+4H₂O，
故答案为：2ClO₂+10I^-+8H⁺═2Cl^-+5I₂+4H₂O；
②玻璃液封装置的作用是吸收残留的ClO₂气体避免碘的逸出，
故答案为：吸收残留的ClO₂气体；
③含有Na₂S₂O₃物质的量为0.02 L×0.1mol/L=0.002 mol，则：
根据关系式：2ClO₂～5I₂～10Na₂S₂O₃，
            2            10
       n（ClO₂）       0.002mol
所以n（ClO₂）=0.0004mol，
所以m（ClO₂）=0.004 mol×67.5g/mol=0.02700g，
故答案为：0.02700；
（4）若要除去超标的亚氯酸盐，AD均不能还原亚氯酸盐，B中KI具有还原性但氧化产物不适合饮用水使用，只有C中Fe²⁺将ClO₂^-还原成Cl^-，Fe²⁺ 被氧化为铁离子，且铁离子水解生成胶体可净化饮用水，则最适宜的是C，
故答案为：C．

点评 本题考查物质含量的测定，为高频考点，把握物质的性质、制备流程、发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验、计算能力的综合考查，综合性较强，题目难度中等．