二氧化氯(ClO2)是一种绿色消毒剂,常温常压下为黄绿色气体,易溶于水。常见的化学合成方法有氧化法和还原法。
(1)过硫酸盐氧化法:用原料亚氯酸钠(NaClO2)和过硫酸钠(Na2S2O8)直接反应,操作简单,同时可得到副产品Na2SO4。
①制备时发生反应的离子方程式为2ClO2-+S2O82-═2ClO2↑+2SO42-2ClO2-+S2O82-═2ClO2↑+2SO42-。
②原料亚氯酸钠的阴离子(ClO2-)中Cl原子的杂化方式为sp3杂化sp3杂化,副产品Na2SO4中阴离子的空间构型为正四面体正四面体。
(2)盐酸还原法:此法制得的二氧化氯消毒液中常含有ClO2和Cl2两种主要成分。为测定某二氧化氯消毒液中ClO2的浓度,进行如下实验:
量取5.00mL二氧化氯消毒液于锥形瓶中,加蒸馏水稀释到25.00mL,再向其中加入过量KI溶液,充分振荡;用0.10mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色后,加入指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液5.50mL;加入稀H2SO4调节溶液pH=3,再用0.10mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,滴至浅黄色时加入指示剂,继续滴定至终点,第二次滴定消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
已知:2ClO2+2KI═2KClO2+I2
KClO2+4KI+2H2SO4═KCl+2K2SO4+2I2+2H2O
2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI
①用Na2S2O3标准溶液滴定时,均以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色。
②计算该二氧化氯消毒液中ClO2的物质的量浓度。依据反应原理得关系式:
2ClO2~2KClO2~4I2~8Na2S2O3
1 4
x 0.1mol/L×20.00mL×10-3L/mL
x=5.0×10-4mol
c(ClO2)=5.0×10-4mol5.00mL×10-3L=0.1mol/L依据反应原理得关系式:
2ClO2~2KClO2~4I2~8Na2S2O3
1 4
x 0.1mol/L×20.00mL×10-3L/mL
x=5.0×10-4mol
c(ClO2)=5.0×10-4mol5.00mL×10-3L=0.1mol/L。(写出计算过程)
③若实验中调节溶液pH时稀硫酸用量不足,将导致测得的ClO2浓度偏低偏低。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
2ClO2~2KClO2~4I2~8Na2S2O3
1 4
x 0.1mol/L×20.00mL×10-3L/mL
x=5.0×10-4mol
c(ClO2)=
5
.
0
×
1
0
-
4
mol
5
.
00
m
L
×
1
0
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3
L
2ClO2~2KClO2~4I2~8Na2S2O3
1 4
x 0.1mol/L×20.00mL×10-3L/mL
x=5.0×10-4mol
c(ClO2)=
5
.
0
×
1
0
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4
mol
5
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00
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L
×
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3
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【答案】2ClO2-+S2O82-═2ClO2↑+2SO42-;sp3杂化;正四面体;溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色;依据反应原理得关系式:
2ClO2~2KClO2~4I2~8Na2S2O3
1 4
x 0.1mol/L×20.00mL×10-3L/mL
x=5.0×10-4mol
c(ClO2)==0.1mol/L;偏低
2ClO2~2KClO2~4I2~8Na2S2O3
1 4
x 0.1mol/L×20.00mL×10-3L/mL
x=5.0×10-4mol
c(ClO2)=
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:92引用:2难度:0.6
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