Question

（14分）二氧化氯（ClO₂）是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑。實(shí)驗(yàn)室以NH₄Cl、鹽酸、NaClO₂（亞氯酸鈉）為原料制備ClO₂的流程下如下：

已知：①NCl₃是黃色黏稠狀液體或斜方形晶體，極易爆炸，有類似氯氣的刺激性氣味，自然爆炸點(diǎn)為95℃，在熱水中易分解，在空氣中易揮發(fā)，不穩(wěn)定。②氣體B能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。

回答下列問題：

（1）電解時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為          。為保證實(shí)驗(yàn)的安全，在電解時(shí)需注意的問題是：①控制好生成NCl₃的濃度；②          。

（2）NCl₃與NaClO₂（亞氯酸鈉）按物質(zhì)的量之比為1∶6混合，在溶液中恰好反應(yīng)生成ClO₂，該反應(yīng)的離子方程式為          。

（3）實(shí)驗(yàn)室制取氣體B的化學(xué)方程式為          。

（4）ClO₂很不穩(wěn)定，需隨用隨制，產(chǎn)物用水吸收得到ClO₂溶液。為測(cè)定所得溶液中ClO₂的含量，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

步驟1：準(zhǔn)確量取ClO₂溶液10 mL，稀釋成100 mL試樣；

步驟2：量取V₁ mL試樣加入到錐形瓶中，調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0，加入足量的KI晶體，搖勻，在暗處?kù)o置30 min。

步驟3：以淀粉溶液作指示劑，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。

（已知I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－）

①若步驟2中未將錐形瓶“在暗處?kù)o置30 min”，立即進(jìn)行步驟3，則測(cè)定的結(jié)果可能

        （選填“偏大”、“偏小”、“無影響”）；

②上述步驟3中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是         。

③根據(jù)上述步驟可計(jì)算出原ClO₂溶液的濃度為    g / L（用含字母的代數(shù)式表示）。

 

Answer 1

【答案】

（1）NH₄Cl + 2HCl  3H₂↑+ NCl₃ （2分）  控制好反應(yīng)的溫度（2分）

（2）NCl₃ + 6ClO₂^— + 3H₂O = 6ClO₂↑+ NH₃↑+ 3Cl^— + 3OH^—（2分）

（3）2NH₄Cl + Ca(OH)₂ CaCl₂­ + 2NH₃↑+ 2H₂O（2分）

（若寫NH₃·H₂O + CaO = NH₃↑+ Ca(OH)₂也給分）

（4）①偏小 （2分）

②最后一滴滴入后溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且30 s不變色  （2分）

③135cV₂/ V₁（2分）

【解析】

試題分析：（1）本小題考查的電解反應(yīng)即是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，可根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物來推斷出A氣體是氫氣，然后即可寫出電解方程式，NCl₃的自然爆炸點(diǎn)為95℃，在熱水中易分解，故需要控制好反應(yīng)溫度。（2）按反應(yīng)物比例書寫方程式，改寫為離子式即可，即NCl₃ + 6ClO₂^— + 3H₂O = 6ClO₂↑+ NH₃↑+ 3Cl^— + 3OH^—。（3）由題意知，氣體B為NH₃。（4）在暗處?kù)o置是為了使ClO₂與KI充分反應(yīng)，若不靜置，ClO₂反應(yīng)不完全，測(cè)得的結(jié)果就偏小。淀粉遇碘變藍(lán)色，Na₂S₂O₃溶液會(huì)消耗碘單質(zhì)，故滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為最后一滴滴入后溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且30 s不變色。ClO₂溶液與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式8H⁺ + 2ClO₂ + 10I^－＝４H₂O + 5I₂ + 2Cl^－，I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－。即有ClO₂～5S₂O₃^2－，原ClO₂溶液的濃度為（cV₂/5V₁）×10×67.5=135cV₂/ V₁。

考點(diǎn)：反應(yīng)的推斷，方程式書寫，化學(xué)計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：本題簡(jiǎn)單考查了學(xué)生的推斷能力，重點(diǎn)在于學(xué)生對(duì)方程式的掌握和書寫，第四小題較難，還涉及到了化學(xué)計(jì)算，但是關(guān)鍵在于ClO₂溶液與碘化鉀的反應(yīng)，只要學(xué)生寫對(duì)了反應(yīng)式，接下來的計(jì)算就很簡(jiǎn)單了。綜合考慮，該題難度較大。