二氧化氯（ClO₂）是一种新型消毒剂，可用氯酸钠（NaClO₃）制备。
（1）隔膜电解法制备ClO₂的装置如图所示。
已知：ClO₂在酸性溶液中比较稳定，在碱性溶液中不能稳定存在。
①产生O₂的电极反应式：

2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺

2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺

。
②结合反应方程式，简述ClO₂的产生过程：

阴极反应为ClO₂+e^-=

C

l

O

-

2

，产生的

C

l

O

-

2

在溶液中与

C

l

O

-

3

发生反应：

C

l

O

-

3

+

C

l

O

-

2

+2H⁺=2ClO₂+H₂O，ClO₂一部分逸出，一部分循环反应

阴极反应为ClO₂+e^-=

C

l

O

-

2

，产生的

C

l

O

-

2

在溶液中与

C

l

O

-

3

发生反应：

C

l

O

-

3

+

C

l

O

-

2

+2H⁺=2ClO₂+H₂O，ClO₂一部分逸出，一部分循环反应

。
（2）过氧化氢还原法制备ClO₂：H₂O₂+2NaClO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2ClO₂↑+O₂↑+2H₂O。研究发现Cl^-对上等反应有影响，实验记录如表所示：

加入NaCl的质量浓度（g⋅L-1）	ClO2的生成速率/（g⋅L-1⋅min-1）			相同时间
	10min	30min	60min	ClO2产量/%	Cl2的量
0	0.0035	0.0124	0.0159	97.12	极微量
1.00	0.0138	0.0162	0.0163	98.79	极微量

①NaCl的主要作用是

催化剂

催化剂

。
②上述反应可能的过程如下：
反应i：2

C

l

O

-

3

+

2Cl^-

2Cl^-

+

4H⁺

4H⁺

=2ClO₂↑+

Cl₂↑

Cl₂↑

+

2H₂O

2H₂O

。
反应ii：Cl₂+H₂O₂=2Cl^-+O₂↑+2H⁺，将反应i填写完整。
③进一步研究发现，未添加Cl^-时，体系中会首先发生反应生成Cl^-：

C

l

O

-

3

+3H₂O₂═Cl^-+3O₂↑+3H₂O（反应iii）。分析反应i、ii、iii的速率大小关系并简要说明理由

反应i较快，反应ii与反应i速率相当或更快，反应iii较慢；因为ClO₂产率很高并且Cl₂的量极微量，并且不添加Cl^-时起始生成ClO₂的速率很慢

反应i较快，反应ii与反应i速率相当或更快，反应iii较慢；因为ClO₂产率很高并且Cl₂的量极微量，并且不添加Cl^-时起始生成ClO₂的速率很慢

。
（3）国家规定，饮用水中ClO₂的残留量不得高于0.8mg⋅L^-1。检测某水样中ClO₂的质量浓度的步骤如下：
Ⅰ.取1.0L的酸性水样，加入过量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，使ClO₂转化为

C

l

O

-

2

。加入淀粉溶液，溶液变蓝。
Ⅱ.用0.0010mol⋅L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定步骤Ⅰ中产生的I₂。
已知：步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式是2S₂

O

2

-

3

+I₂═S₄

O

2

-

6

+2I^-。
①步骤Ⅰ中发生的氧化还原反应的离子方程式是

2ClO₂+2I^-=2

C

l

O

-

2

+I₂

2ClO₂+2I^-=2

C

l

O

-

2

+I₂

。
②当步骤Ⅱ中出现

当滴加最后一滴Na₂S₂O₃溶液，溶液蓝色恰好消失，30s内不变为蓝色

当滴加最后一滴Na₂S₂O₃溶液，溶液蓝色恰好消失，30s内不变为蓝色

（填现象）时，停止滴加Na₂S₂O₃溶液，记录其体积为10.00mL。
③上述水样中ClO₂的质量浓度是

0.675

0.675

mg⋅L^-1。