Question

【題目】二氧化氯（ClO2，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑，回答下列問題：

（1）實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2（亞氯酸鈉）為原料，通過以下過程制備ClO2：

①電解時陽極電極反應式為__________________________。

②除去ClO2中的NH3可選用的試劑是___________（填標號）。

a．水 b．堿石灰 c．濃硫酸 d．飽和食鹽水

（2）用如圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量：

Ⅰ．在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸：

Ⅱ．在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過玻璃液封管的管口；

Ⅲ．將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收；

Ⅳ．將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中：

Ⅴ．用0.1000mol·L-1硫代硫酸鈉標準溶液滴定錐形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-），指示劑顯示終點時共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中：

①錐形瓶內ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為______________________。

②玻璃液封裝置的作用是______________________。

③V中加入指示劑，滴定至終點的現象是______________________。

④測得混合氣中ClO2的質量為______g。

⑤某同學用某部分刻度模糊不清的50mL滴定管進行實驗，當滴定管中的液面處于如圖所示的刻度處，則管內液體的體積________（填代號）。

a．等于23.60mL b．等于27.60mL c．小于23.60mL d．大于27.60mL

Answer 1

【答案】NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+ c 2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O 吸收殘留的ClO2 當加入最后一滴硫代硫酸鈉標準溶液，溶液由藍色變為無色，且半分鐘內溶液顏色不再改變 0.027 d

【解析】

（1）電解時與電源正極相連的陽極失去電子，發生氧化反應，與電源負極相連的陰極得到電子發生還原反應。根據題中ClO2的制備過程，可知電解產物有H2、NCl3，據此可得出電極反應方程式。

（2）分析實驗過程，可知實驗過程中涉及的反應方程式有：2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O、I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-，據此進行分析。

（1）①電解時陽極失去電子，發生氧化反應，結合題中電解過程生成的產物，可知陽極電極反應方程式為：NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+；答案為：NH4+-6e-+3Cl-=NCl3+4H+；

②根據ClO2和NH3的性質進項分析：

a．ClO2和NH3均易溶于水，不能用水和飽和食鹽水來除去氨氣，a項錯誤；

b．堿石灰不能吸收氨氣，b項錯誤；

c．濃硫酸可以吸收氨氣，且不影響ClO2，故除去除去ClO2中的NH3可選用的試劑濃硫酸。c項正確；

d．ClO2和NH3均易溶于水，不能用飽和食鹽水來除去氨氣，d項錯誤；

答案為：c；

（2）①由題給信息可知，ClO2通入錐形瓶把I-氧化為I2，自身被還原為Cl-，同時生成水，則錐形瓶內ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為：2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O；答案為：2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O；

②由于ClO2是氣體，容易揮發到空氣中，所以玻璃液封裝置的作用是吸收殘余的ClO2氣體，答案為：吸收殘留的ClO2；

③根據淀粉遇碘變藍，溶液中應是加入了淀粉作指示劑，當到達滴定終點時，I2完全轉化為I-，溶液藍色褪去。故滴定至終點的現象是：當加入最后一滴硫代硫酸鈉標準溶液，溶液由藍色變為無色，且半分鐘內溶液顏色不再改變；答案為：當加入最后一滴硫代硫酸鈉標準溶液，溶液由藍色變為無色，且半分鐘內溶液顏色不再改變；

④根據反應方程式：2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O、I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-，可得關系式：2ClO2～5I2～10S2O32-，由此可知混合氣體中ClO2的質量為。答案為：0.027；

⑤圖中液面讀數為22.40mL，滴定管最大讀數為50.00mL，故液面與最大讀數間的液體體積差為27.60mL，因為滴定管尖嘴部分仍有一定的液體，則滴定管內液體體積應大于27.60mL，答案選d。答案為：d。