Question

【題目】70年代開始發現氯氣應用水消毒會產生具有致癌作用的鹵代甲烷類化合物。氧化氯（ClO2）是目前國際上公認的第四代高效、無毒的廣泛消毒劑，是一種黃綠色的氣體，易溶于水。我國從2000年起已逐步用消毒劑ClO2代替氯氣對飲用水進行消毒。

（1）ClO2消毒水時，可將Fe2+、Mn2+轉化成Fe（OH）3、MnO2難溶物除去，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年我國衛生部規定，飲用水的ClO-2含量應不超過0．2mg/L。若飲用水中ClO2-的含量超標，可向其中加入適量的某還原劑，該反應的氧化產物是_____________（填化學式）。

ClO2在殺菌消毒的同時，可將劇毒氰化物中碳、氮元素氧化成無毒氣體而除去，寫出用ClO2氧化除去NaCN的化學方程式___________________________________。

（2）①工業上制備ClO2，可以通過NaClO3在H2SO4存在的條件下與Na2SO3反應制得。

請寫出該反應的離子方程式：_________________________________________。

②實驗室制備ClO2，可以用NH4Cl、鹽酸、NaClO2（亞氯酸鈉）為原料在一定條件下制得，只是制得的ClO2中混有NH3除去ClO2中的NH3可選用的試劑是____；（填序號）

A．濃硫酸 B．飽和食鹽水

C．堿石灰 D．水

（3）測定ClO2（如圖）的過程如下：在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；將生成的ClO2氣體通過導管在錐形瓶中被吸收；將玻璃封管中的水封液倒入錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定（I2+2S2O32-===2I—+S4O62—），共用去V ml硫代硫酸鈉溶液。

①裝置中玻璃液封管的作用是__________________；

②滴定終點的現象是：_________________________。

Answer 1

【答案】 Fe（OH）3 2ClO2+2NaCN=2CO2↑+N2↑+2NaCl 2ClO3- + 2H+ +SO32- =2ClO2↑+ SO42-+H2O A 吸收殘余的二氧化氯氣體，并使錐形瓶內外壓強相等 當最后一滴滴下時，溶液由藍色變為無色，且半分鐘內溶液顏色不復原

【解析】（1）由題意，ClO2消毒水時，可將Fe2+轉化成Fe(OH)3，所以若飲用水中ClO2-的含量超標，可向其中加入含二價鐵的化合物與含氯氧化性離子ClO2-反應，該反應的氧化產物是Fe(OH)3。ClO2可將劇毒氰化物中碳、氮元素氧化成無毒氣體，則氧化為CO2和N2，根據原子守恒及得失電子守恒，化學方程式為：2ClO2+2NaCN=2CO2↑+N2↑+2NaCl。

（2）①酸性條件下NaClO3與Na2SO3發生氧化還原反應生成ClO2，則+4價S元素被氧化為+6價，故離子方程式為：2ClO3- + 2H+ +SO32- =2ClO2↑+ SO42-+H2O。

②濃硫酸可以吸收氨氣，且不影響ClO2；堿石灰不能吸收氨氣；ClO2易溶于水或水溶液，不能用水或飽和食鹽水吸收氨氣。綜上，選A。

（3）①如圖ClO2氣體通過導管在錐形瓶中被吸收，玻璃液封管使錐形瓶內外壓強相等，因為最后將玻璃封管中的水封液倒入錐形瓶中，由此可判斷：玻璃液封管內的水吸收了殘余的ClO2氣體。

②錐形瓶內產生的是I2，滴加淀粉變藍，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定，反應生成I-，故滴定終點的現象是：當最后一滴滴下時，溶液由藍色變為無色，且半分鐘內溶液顏色不復原。