Question

ClO₂氣體是一種常用的消毒劑，我國從2 000年起逐步用ClO₂代替氯氣對飲用水進(jìn)行消毒。

(1)消毒水時(shí)，ClO₂還可將水中的Fe^2＋、Mn^2＋等轉(zhuǎn)化成Fe(OH)₃和MnO₂等難溶物除去，在這個(gè)過程中，F(xiàn)e^2＋、Mn^2＋的化合價(jià)升高，說明ClO₂具有____▲__性。

(2)工業(yè)上可以通過下列方法制取ClO₂，請完成該化學(xué)反應(yīng)方程式：

2KClO₃＋SO₂===2ClO₂＋______▲____。

(3)自來水廠用ClO₂處理后的水中，要求ClO₂的濃度在0.1～0.8 mg·L^－1之間。碘量法可以檢測水中ClO₂的濃度，步驟如下：

Ⅰ.取一定體積的水樣，加入一定量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍(lán)。

Ⅱ.加入一定量的Na₂S₂O₃溶液。(已知：2S₂O＋I(xiàn)₂===S₄O＋2I^－)

Ⅲ.加硫酸調(diào)節(jié)水樣pH至1～3。

操作時(shí)，不同pH環(huán)境中粒子種類如下圖所示：

請回答：

①操作Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是_____________▲_________________。

②確定操作Ⅱ完全反應(yīng)的現(xiàn)象是_____________▲_________________。

③在操作Ⅲ過程中，溶液又呈藍(lán)色，反應(yīng)的離子方程式是_______▲___________。

④若水樣的體積為1.0 L，在操作Ⅱ時(shí)消耗了1.0×10^－3 mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液10 mL，則水樣中ClO₂的濃度是____▲____mg·L^－1。

Answer 1

【知識點(diǎn)】本題考查氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識

【答案解析】(1)氧化(1分)　(2)K₂SO₄(1分) (其余每空各2分)　(3)①2ClO₂＋2I^－===2ClO＋I(xiàn)₂�、谒{(lán)色消失，半分鐘內(nèi)不變色�、跜lO＋4I^－＋4H^＋===Cl^－＋2I₂＋2H₂O�、�0.675

解析：(1)消毒水時(shí)，ClO₂還可將水中的Fe^2＋、Mn^2＋等轉(zhuǎn)化成Fe(OH)₃和MnO₂等難溶物除去，在這個(gè)過程中，F(xiàn)e^2＋、Mn^2＋的化合價(jià)升高，說明ClO₂具有氧化性。(2)工業(yè)上可以通過下列方法制取ClO₂，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式給出部分：2KClO₃＋SO₂===2ClO₂＋____可知SO₂中S元素必須升高，同時(shí)根據(jù)守恒關(guān)系，則可推知產(chǎn)物為K₂SO_4，即反應(yīng)為2KClO₃＋SO₂===2ClO₂＋K₂SO₄。(3)自來水廠用ClO₂處理后的水中，要求ClO₂的濃度在0.1～0.8 mg·L^－1之間。碘量法可以檢測水中ClO₂的濃度，步驟Ⅰ.取一定體積的水樣，加入一定量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍(lán)。可推知Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是2ClO₂＋2I^－===2ClO＋I(xiàn)₂，Ⅱ.加入一定量的Na₂S₂O₃溶液，確定操作Ⅱ完全反應(yīng)的現(xiàn)象是藍(lán)色消失，半分鐘內(nèi)不變色，Ⅲ.加硫酸調(diào)節(jié)水樣pH至1～3，在操作Ⅲ過程中，溶液又呈藍(lán)色，反應(yīng)的離子方程式是ClO＋4I^－＋4H^＋===Cl^－＋2I₂＋2H₂O，若水樣的體積為1.0 L，在操作Ⅱ時(shí)消耗了1.0×10^－3 mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液10 mL，由反應(yīng)關(guān)系可知，2S₂O~I₂~2ClO₂則水樣中ClO₂的物質(zhì)的量為1.0×10^－5 mol mol則ClO₂的質(zhì)量是65.7g/mol×10^－5 mol。則水樣中ClO₂的濃度是0,657mg·L^－1。

【思路點(diǎn)撥】本題考查氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識，本題結(jié)合化學(xué)與生活、化學(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生綜合考察學(xué)生能力，對于高二學(xué)生來說屬于難題。