题干

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,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。已知: ClO2浓度过高或受热易分解,甚至会爆炸。现有下列制备ClO2的方法:
(1)方法一:氧化法
可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备,反应原理为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O。
①该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______________________。
②研究表明:若反应开始时盐酸浓度较大,则气体产物中有Cl2,用离子方程式解释产生Cl2的原因__________。
(2)方法二:氯化钠电解法
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的____(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
②该法工艺原理示意图如图所示。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2,氯化钠电解槽中发生反应的化学方程式为_____________。

(3)方法三:草酸还原法
在酸性溶液中用草酸(H2C2O4)还原氯酸钠的方法来制备ClO2
①写出制备ClO2的离子方程式:____________________;
②与电解法相比,用草酸还原法制备ClO2的特点是____________________,提高了生产、储存及运输过程的安全性。
(4)已知: ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH 的关系如图所示。当pH<2.0 时,ClO2-也能被I- 完全还原为Cl-。反应生成的I2与Na2S2O3反应的方程式: 2Na2S2O3+ I2= Na2S4O6 + 2NaI。

用ClO2消毒的饮用水中含有ClO2、ClO2-。测定饮用水中ClO2、ClO2-的含量,分两步进行:
①用紫外分光光度法测得水样中ClO2的含量为a mol/L。
②用滴定法测量ClO2-的含量。请完成相应的实验步骤:
步骤1: 准确量取V mL 上述水样加入锥形瓶中。
步骤2: 调节水样的pH________。
步骤3: 加入足量的KI 晶体,充分反应。
步骤4: 加入少量淀粉溶液,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1 mL。
根据上述分析数据,测得该饮用水中ClO2-的浓度为________mol/L( 用含字母的代数式表示)。
上一题 下一题 0.65难度 综合题 更新时间:2018-11-08 09:41:08

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