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        1. 精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
          (10分)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。與Cl2比,ClO2不但具有更顯著的殺菌能力,而且不會產生對人體有潛在危害的有機氯代物。
          (1)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更適合用于飲用水的消毒,其主要原因是               。
          (2)用ClO2處理過的飲用水(pH為5.5~6.5)常含有一定量對人體不利的亞氯酸根離子
          (ClO2)。2001年我國衛(wèi)生部規(guī)定,飲用水中ClO2的含量應不超過0.2mg·L-1。
          飲用水中ClO2、ClO2的含量可用連續(xù)碘量法進行測定。ClO2被I還原為ClO2、Cl的轉化率與溶液pH的關系如圖所示。

          當pH≤2.0時,ClO2也能被I還原成Cl。
          反應生成的I2用標準Na2S2O3溶液滴定:
          Na2S2O3+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VmL水樣加入到錐形瓶中。
          步驟2:調節(jié)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cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3
          溶液V1mL。
          步驟5:                       。
          步驟6:再用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液V2mL。
          ③根據(jù)上述分析數(shù)據(jù),測得該飲用水樣中ClO2濃度為             mol·L-1用含字母的代數(shù)式表示)
          ④若飲用水中ClO2的含量超標,可向其中加入適量的Fe2將ClO2還原成Cl,
          該反應的氧化產物是            (填化學式)。
          (1)方法二制備的ClO2中不含Cl2
          (2) ①ClO2+4H+4I=Cl+2I2+2H2O ②調節(jié)溶液的pH≤2.0
          ③c(V2-4V1)/4V    ④Fe(OH)3
           (1)根據(jù)兩種方法中的反應方程式可以看出,方法一制得的ClO2中含有Cl2,
          會產生對人體有潛在危害的有機氯代物,而方法二制備的ClO2中不含有Cl2,
          所以 用方法二制備的ClO2更適合用于飲用水的消毒。
          (2)①pH≤2.0時,溶液顯酸性,所以ClO2與I反應的離子方程式為:
          ClO2+4H+4I=Cl+2I2+2H2O
          ②根據(jù)曲線圖示在pH≤2.0時, ClO2被I還原只生成Cl,pH≥7.0時,
          ClO2被I還原只生成ClO2;而用ClO2處理過的飲用水,其pH為5.5~6.5,
          所以其中既含有ClO2,又含有ClO2,若將溶液的pH調節(jié)為7.0~8.0,則第
          一階段滴定時只是ClO2被I還原只生成ClO2,溶液的ClO2沒有被I還原,
          所以第二階段滴定前應調節(jié)溶液的pH≤2.0,使ClO2與I反應,以測定樣品
          水樣中亞氯酸根離子的含量。
          ③由 2ClO2+2I→2ClO2+I2和Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
          得:   2ClO2-  ~  Na2S2O3
          n(ClO2)    c×V1/1000    n(ClO2)=2 c×V1/1000 
          由ClO2+4H+4I=Cl+2I2+2H2O 和Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
          得:   ClO2  ~  2Na2S2O3
          n(ClO2)總    c×V2/1000     n(ClO2)總=1/2 c×V2/1000
          原水樣中ClO2濃度=[ 1/2 c×V2/1000-2 c×V1/1000]/V/1000
          =c(V2-4V1)/4V
          ④根據(jù)反應:4Fe2+ClO2+2H2O→4Fe3+Cl+4OH,F(xiàn)e3+ OH→Fe(OH)3
          所以氧化產物為Fe(OH)3、(FeCl3
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          B.②⑥
          C.④⑤
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          ______.

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