问题 填空题

二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。ClO2是一种黄绿色的气体,易溶于水。实验室以NH4C1、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程如下:

⑴ 写出电解时发生反应的化学方式:                                    

⑵ 测定ClO2(如右图)的过程如下:在锥形瓶中加入足最的碘化钾,用100 mL水溶解后,再加3 mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收;将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用c mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2O32=2I+S4O62),共用去V mL硫代硫酸钠溶液。

① ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应,反应的离子方程式为:                   

② 装置中玻璃液封管的作用是                                      

③ 滴定至终点的现象是                                  

④ 测得ClO2的质量m(ClO2)=          。(用含c、V的代数式表示)

答案

⑴ NH4Cl+2HCl=3H2↑+NCl3(1分)

⑵①2ClO2+10I+8H=2Cl+5I2+4H2O(1分)

②用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等(2分)

③ 溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色(1分)

④ 1.35cV×10-2 g(1分)

题目分析:(1)电解氯化铵和盐酸混合溶液时,根据流程图知生成氢气、和NCl3,其电解反应方程式为:NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3

(2)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,

②装置中玻璃液封管的作用是,用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等.

③淀粉溶液作指示剂,结合反应I2+2S2O32=2I+S4O62可以判断溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点。

④VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量为V•10-3 L×cmol/L=c•V•10-3 mol.则:

根据关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3

2                10

n(ClO2)     c•V•10-3 mol

所以n(ClO2)=1/5c•V•10-3 mol.

所以m(ClO2)=1/5c•V•10-3 mol×67.5g/mol=1.35cv×10-2g.

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