Question

ClO2气体是一种常用的消毒剂，我国从2 000年起逐步用ClO2代替氯气对饮用水进行消毒。

（1）消毒水时，ClO2还可将水中的Fe2＋、Mn2＋等转化成Fe(OH)3和MnO2等难溶物除去，在这个过程中，Fe2＋、Mn2＋的化合价升高，说明ClO2具有______性。

（2）工业上可以通过下列方法制取ClO2，请完成该化学反应方程式：

2KClO3＋SO2===2ClO2＋__________。

（3）自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0．1～0．8 mg·L－1之间。碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：

Ⅰ．取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝。

Ⅱ．加入一定量的Na2S2O3溶液。(已知：2S2O＋I2===S4O＋2I－)

Ⅲ．加硫酸调节水样pH至1～3。

操作时，不同pH环境中粒子种类如下图所示：

请回答：

①操作Ⅰ中反应的离子方程式是______________________________。

②确定操作Ⅱ完全反应的现象是______________________________。

③在操作Ⅲ过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是__________________。

④若水样的体积为1．0 L，在操作Ⅱ时消耗了1．0×10－3 mol·L－1的Na2S2O3溶液10 mL，则水样中ClO2的浓度是________mg·L－1。

 

Answer 1

（1）氧化(1分)　（2）K2SO4(1分) (其余每空各2分)　（3）①2ClO2＋2I－===2ClO＋I2　②蓝色消失，半分钟内不变色　③ClO＋4I－＋4H＋===Cl－＋2I2＋2H2O　④0．675

【解析】

试题分析：反应中Fe元素、Mn元素化合价升高，根据化合价升降相等，ClO2中Cl元素化合价降低，表现氧化性，反应中Cl元素化合价降低，则二氧化硫中S元素化合价升高，应生成硫酸盐，结合原子守恒确定缺项物质为K2SO4，pH至1～3时，ClO2-将I-氧化成I，生成的I2，离子方程式为：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O，

④S2O32-～I-～ClO2               

  1     1    1

   1．0×10-3 mol/L×0．01L          1．0×10-5mol

m（ClO2）=n（ClO2）×M（ClO2）=1．0×10-5mol×67．5×103mg?mol-1=0．675mg

由于水样为 1L，所以 ClO2 的浓度为0．675mg/L

考点：考查了氧化还原反应、离子方程式式的书写以及化学计算