Question

【題目】二氧化氯是一種高效、安全的消毒劑，常溫下是一種黃綠色氣體，11℃時液化成紅棕色液體，易溶于水但不與水反應。工業(yè)上著名的開斯汀法制備二氧化氯的部分流程圖如圖1。某研究小組用圖2裝置模擬發(fā)生器中的反應來制備(夾持裝置已略去)

(1)寫出與鹽酸反應的化學方程式。_____________

(2)冰水浴的作用是_____________。

(3)溶液中發(fā)生的主要反應的離子方程式為_______。

(4)將通入到溶液中，再向其中加入適量，振蕩、靜置，觀察到_________，證明具有氧化性。

(5)常用作自來水消毒劑，碘量法可以檢測水中的濃度，步驟如下：

①取水樣，加入足量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍(已知全部轉(zhuǎn)化為)；

②用的溶液滴定，消耗溶液(已知：)；

確定操作②達到滴定終點的現(xiàn)象是______；經(jīng)計算，水樣中的濃度是_________。

(6)一定溫度和電壓下，電解精制食鹽水可制得和。

已知，電解時應選用___交換膜(填“陽離子”或“陰離子”)，陰極電極反應式為___。

Answer 1

【答案】2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O； 使冷凝為液體，收集 2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O 下層液體呈紫紅色 溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色 0.675 陰離子 2H2O+2e-=H2↑+2OH-

【解析】

(1) 在發(fā)生器中，和鹽酸反應、氯氣、氯化鈉，根據(jù)得失電子守恒配平方程式；

(2) 根據(jù)“常溫下是一種黃綠色氣體，11℃時液化成紅棕色液體”分析；

(3)燒瓶中生成的氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；

(4)將通入到溶液中，I-被氧化為I2；

(5) ①取水樣，加入足量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍(已知全部轉(zhuǎn)化為)，發(fā)生反應的離子方程式是2I-+2ClO2=I2+2ClO2-；用的溶液滴定，反應離子方程式是，可得關(guān)系式ClO2 ～～；

(6)電解時陰極發(fā)生還原反應生成氫氣2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陽極發(fā)生2Cl--2e-=Cl2，OH-向陽極移動，發(fā)生3Cl2+6OH-=ClO3-+5Cl-+3H2O，可制得NaClO3；

(1) 在發(fā)生器中，和鹽酸反應、氯氣、氯化鈉，根據(jù)得失電子守恒，反應方程式為2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O；

(2) 常溫下是一種黃綠色氣體，11℃時液化成紅棕色液體，所以冰水浴的作用是使冷凝為液體，收集；

(3)燒瓶中生成的氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式是2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O；

(4)將通入到溶液中，I-被氧化為I2，再向其中加入適量，振蕩、靜置，觀察到下層液體呈紫紅色，證明具有氧化性；

(5) 用的溶液滴定，達到滴定終點，碘完全消耗，現(xiàn)象是滴入最后一滴溶液，溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色；

設水樣中的物質(zhì)的量是xmol；

x=1×10-5mol，水樣中的濃度是0.675；

(6)電解時陰極發(fā)生還原反應生成氫氣，陰極反應式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陽極發(fā)生2Cl--2e-=Cl2，OH-向陽極移動，發(fā)生3Cl2+6OH-=ClO3-+5Cl-+3H2O，可制得NaClO3，所以電解時應選用陰離子交換膜。