【題目】二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑,答下列問題:

(1)工業(yè)上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為________________________;

(2)實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料,通過以下過程制備ClO2

①電解時發(fā)生反應的化學方程式為 ________________________

②設計實驗來確定溶液X的成份,請補充完成實驗步驟和現(xiàn)象

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

實驗結論

I: 取一根鉑絲____________,再蘸取少許溶液X在火焰上燒

________________________

溶液X中含有鈉離子

II: 取少許溶液X于一支試管中,滴加_________________,

________________________

溶液X中含有氯離子

③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是_______(填標號);

a.水 b.堿石灰 C.濃硫酸 d.飽和食鹽水

(3)O2處理過的飲用水會含有一定量的亞氯酸鹽。若要除去超標的亞氯酸鹽,下列物質(zhì)最適宜的是_______填標號)。

a.明礬 b.碘化鉀 c.鹽酸 d.硫酸亞鐵

【答案】 2:1 NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3 在火焰上灼燒至無色 火焰呈黃色 先滴加硝酸,再滴加硝酸銀溶液(或滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液) 產(chǎn)生白色沉淀 C d

【解析】(1)KClO3H2SO4存在下與Na2SO3反應制得ClO2,可知SO32-被氧化成SO42-,由電子、電荷守恒可知該離子反應為2ClO3-+SO32-+2H+═2ClO2+SO42-+H2O,氧化劑為KClO3,還原劑為Na2SO3,由離子反應可知該反應氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2∶1;

(2)①由生產(chǎn)流程可知氯化銨在鹽酸溶液中電解,陰極生成氫氣,陽極生成NCl3,電解方程式為:NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑,;

②I: 取一根鉑絲_在火焰上灼燒至無色,再蘸取少許溶液X在火焰上灼燒,觀察到火焰呈黃色,則說明X中含有鈉離子;

II: 取少許溶液X于一支試管中,先滴加硝酸,再滴加硝酸銀溶液(或滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液),觀察到產(chǎn)生白色沉淀,說明溶液X中含有氯離子;

除去ClO2中的NH3可選用的試劑是和氨氣反應,但不能和ClO2反應,ClO2易溶于水,所以不能利用水溶液吸收;a.ClO2易溶于水,不能利用水吸收氨,故a錯誤;b.堿石灰不能吸收氨氣,故b錯誤;c.濃硫酸可以吸收氨氣,且不影響ClO2,故c正確;d.ClO2易溶于水,不能利用飽和食鹽水吸收氨氣,故d錯誤;故答案為c;

(3)若要除去超標的亞氯酸鹽,ac均不能還原亞氯酸鹽,bKI具有還原性但氧化產(chǎn)物不適合飲用水使用,只有dFe2+ClO2-還原成Cl-,F(xiàn)e2+ 被氧化為鐵離子,且鐵離子水解生成膠體可凈化飲用水,則最適宜的是d,故答案為d。

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