Question

【題目】根據題意解答
（1）已知ClO2是易溶于水難溶于有機溶劑的氣體，常用于自來水消毒．實驗室制備ClO2是用亞氯酸鈉固體與氯氣反應：2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl，裝置如圖所示：
（i）燒瓶內可發生的反應的化學方程式： ．
（ii）B，C，E裝置中的試劑依次為
a、NaOH溶液 b、濃硫酸 c、飽和食鹽水 d、CCl4 e、飽和石灰水
（iii）以下裝置既能吸收尾氣又能防止倒吸的是

（2）用ClO2處理后的自來水中，ClO2的濃度應在0.10～0.80mgL﹣1之間．用碘量法檢測水中ClO2濃度的實驗步驟如下：取100mL的水樣加稀硫酸調節pH至1～3，加入一定量的碘化鉀溶液，振蕩，再加入少量指示劑后，用1.0×10﹣4molL﹣1的Na2S2O3溶液滴定（己知：2S2O32﹣+I2═S4O62﹣+2I﹣）． （i）加入的指示劑是 ， 達到滴定終點時的現象是
（ii）碘化鉀反應的離子方程式是
（iii）已知滴定終點時，消耗Na2S2O3溶液16.30mL，則水樣中ClO2的濃度是mgL﹣1 ．

Answer 1

【答案】
（1）MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O；c、b、d；②③⑤
（2）淀粉溶液；滴入最后一滴Na2S2O3溶液后，溶液的藍色變為無色（或藍色褪去），半分鐘內不恢復原來的顏色；2ClO2+8H++10I﹣=2Cl﹣+4H2O+5I2；0.22
【解析】解：（1）（i）實驗室用濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應制備Cl2 ， 濃鹽酸盛裝在分液漏斗中，燒瓶內為MnO2 ， 濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應生成二氯化錳、氯氣、水，反應方程式為：MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O， 所以答案是：MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O；（ii）生成的氯氣中混有HCl和水，為制備純凈干燥的氯氣，根據氯氣不溶于飽和食鹽水的性質，可用飽和食鹽水除去氣體中混有的HCl雜質，然后用濃硫酸干燥除去水，由于Cl2易溶于CCl4液體，E用于除去ClO2中的未反應的Cl2 ， 所以B、C、E裝置中的試劑依次為：飽和食鹽水、濃硫酸、CCl4 ，
所以答案是：c、b、d；（iii）ClO2是一種易溶于水的氣體，尾氣吸收時要防止倒吸，導氣管不能插入到液面以下，③⑤符合，②CCl4液體能緩沖起防倒吸作用，
所以答案是：②③⑤；
·（2）（i）根據題意發生反應：2ClO2+8H++10I﹣=2Cl﹣+4H2O+5I2 ， 2S2O32﹣+I2═S4O62﹣+2I﹣可知，滴定過程中出現了碘單質，碘與淀粉變藍，故選淀粉做指示劑，滴定到終點時，碘單質正好反應完，故滴定達到終點時溶液的顏色變化為溶液藍色褪去，且30秒內不恢復藍色，
所以答案是：淀粉溶液，滴入最后一滴Na2S2O3溶液后，溶液的藍色變為無色（或藍色褪去），半分鐘內不恢復原來的顏色；（ii）用I﹣將溶液中的ClO2還原為Cl﹣以測定水樣中C1O2的濃度，則I﹣被氧化為I2 ， 氯從+4價降為﹣1價，碘離子從﹣1價被氧化為0價，故該反應的離子方程式為2ClO2+8H++10I﹣=2Cl﹣+4H2O+5I2 ，
所以答案是：2ClO2+8H++10I﹣=2Cl﹣+4H2O+5I2；
（iii）根據題意發生反應：2ClO2+8H++10I﹣=2Cl﹣+4H2O+5I2 ， 2S2O32﹣+I2═S4O62﹣+2I﹣可知，

2ClO2	～	10I﹣	～	10S2O32﹣
2				10
3.26×10﹣7mol				1.0×10﹣4 mol/L×0.01630L

100mL的水樣中m（ClO2）=n（ClO2）×M（ClO2）=3.26×10﹣7mol×67.5×103mgmol﹣1≈0.022mg，則水樣中C1O2的濃度是0.22mgL﹣1 ，
所以答案是：0.22．