Question

【題目】NaClO2廣泛用于造紙工業(yè)、污水處理等。工業(yè)上生產(chǎn)NaClO2的工藝流程如下:

(1) ClO2發(fā)生器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________。

(2) 吸收器中反應(yīng)溫度不能高于5 ℃的可能原因有____________。

(3) 查閱資料可知:

Ⅰ.ClO2能被I-還原為ClO2-或Cl-:

2ClO2+2I-2ClO2-+I2

2ClO2+8H++10I-2Cl-+5I2+4H2O

ClO2的轉(zhuǎn)化率與溶液pH的關(guān)系如圖所示。

Ⅱ.pH≤2.0時(shí),ClO2-能被I-完全還原為Cl-:ClO2-+4H++4I-Cl-+2I2+2H2O

取少量吸收液加水稀釋至一定體積后得溶液Y,可通過下列步驟測定溶液Y中ClO2、ClO2-的濃度:

步驟1:準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液Y,調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0,加入足量的KI晶體。滴入2滴淀粉溶液,滴加0.020 00 mol·L-1 Na2S2O3溶液,發(fā)生反應(yīng):2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI。恰好完全反應(yīng)時(shí),消耗0.020 00 mol·L-1Na2S2O3溶液12.50 mL。

步驟2:調(diào)節(jié)上述反應(yīng)后溶液的pH為1.0,滴加0.250 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液。恰好完全反應(yīng)時(shí),消耗0.250 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液40.00 mL。

①判斷Na2S2O3溶液與I2恰好完全反應(yīng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________。

②請計(jì)算溶液Y中ClO2-的物質(zhì)的量濃度_____________(寫出計(jì)算過程)。

Answer 1

【答案】 2SO2+ClO3-=C1O2+2SO42- 防止過氧化氫分解、提高ClO2的吸收率 藍(lán)色褪去 0.09 mol·L-1

【解析】（1）由流程圖可知C1O2發(fā)生器中目的是產(chǎn)生C1O2，二氧化硫具有還原性，將ClO3-還原為C1O2，自身被氧化為SO42-，反應(yīng)離子方程式為2SO2+ClO3-=C1O2+2SO42-；(2)H2O2不穩(wěn)定，溫度過高，H2O2容易分解，吸收塔的溫度不能超過5℃，其目的是防止過氧化氫分解、提高ClO2的吸收率；(3) ①原溶液中生成了碘單質(zhì)，加入淀粉后溶液變成藍(lán)色，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)碘單質(zhì)消失，溶液變成無色，所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為：溶液的藍(lán)色恰好褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)；②根據(jù)反應(yīng)：2ClO2+2I-2ClO2-+I2、ClO2-+4H++4I-Cl-+2I2+2H2O、2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI，設(shè)25.00 mLY中含有xmol C1O2、ymol ClO2-，則

步驟1、2ClO2----I2-----2Na2S2O3

2 2

x

步驟2、ClO2-----2I2-----4Na2S2O3

1 4

y

x=

x+y=

y= ，c(ClO2-)==0.09mol/L。