Question

【題目】用高效的二氧化氯(ClO2)替代液氯進行消毒，可避免產(chǎn)生對人體健康有害的有機氯代物。

（1）工業(yè)上，ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化后反應(yīng)制得，則化學(xué)反應(yīng)方程式為___，在該反應(yīng)中NaClO3和Na2SO3的物質(zhì)的量之比為________。

（2）有效氯含量是含氯消毒劑的一個重要指標(biāo)，有效氯含量的定義：從HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的質(zhì)量與指定含氯消毒劑的質(zhì)量之比，常用百分數(shù)表示。則ClO2的有效氯含量是________。

（3）化學(xué)小組的同學(xué)欲對用ClO2消毒過的自來水進行氯元素含量的測定(假定ClO2全部轉(zhuǎn)化為Cl－)，他們進行了如下實驗：向30.00 mL水樣中加幾滴K2CrO4溶液作指示劑，用0.001 mol·L－1AgNO3溶液滴定，當(dāng)有磚紅色Ag2CrO4沉淀出現(xiàn)時，達滴定終點，此時用去AgNO3溶液12.12 mL。

①水樣中Cl－的物質(zhì)的量濃度是________。

②已知Ksp(AgCl)＝1.780×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.00×10－12。如在滴定終點時，測得溶液中CrO42-的濃度是5.000×10－3mol·L－1。試計算此時溶液中Cl－的濃度是________。

Answer 1

【答案】2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4=2Na2SO4＋2ClO2↑＋H2O 2∶1 263%(或2.63) 4.040×10－4mol·L－1 8.900×10－6mol·L－1

【解析】

(1)根據(jù)題意，可知發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4=2Na2SO4＋2ClO2↑＋H2O，n(NaClO3)∶n(Na2SO3)＝2∶1。

(2)根據(jù)題意可知，2 mol HI被氧化生成1 mol I2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移2 mol電子，消耗氧化劑Cl271 g。若用ClO2氧化HI得到I2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ClO2＋10HI=5I2＋2HCl＋4H2O，若生成1 mol I2則消耗ClO2的物質(zhì)的量為mol，其質(zhì)量為27 g，因此ClO2的有效氯含量為×100%≈263%。

(3)①溶液中發(fā)生的離子反應(yīng)為：Ag＋＋Cl－=AgCl↓，則n(Ag＋)＝n(Cl－)，0.001 mol·L－1×12.12×10－3L＝c(Cl－)×30.00×10－3L，因此c(Cl－)＝4.040×10－4mol·L－1。

②在滴定終點時，c(CrO)＝5.000×10－3mol·L－1，根據(jù)Ksp(Ag2CrO4)＝2.000×10－12，則c(Ag＋)＝＝2.000×10－5(mol·L－1)，根據(jù)Ksp(AgCl)＝1.780×10－10，則c(Cl－)＝＝8.900×10－6(mol·L－1)。