Question

【題目】2020年初，突如其來的新型冠狀肺炎在全世界肆虐，依據(jù)研究，含氯消毒劑可以有效滅活新冠病毒，為阻斷疫情做出了巨大貢獻(xiàn)。二氧化氯（C1O2）就是其中一種高效消毒滅菌劑。但其穩(wěn)定性較差，可轉(zhuǎn)化為NaC1O2保存。分別利用吸收法和電解法兩種方法得到較穩(wěn)定的NaClO2。其工藝流程示意圖如圖所示：

已知：1.純C1O2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10％以下。

2.長期放置或高于60℃時(shí)NaC1O2易分解生成NaC1O3和NaCl

（1）步驟1中，生成C1O2的離子方程式是___，通人空氣的作用是___。

（2）方法1中，反應(yīng)的離子方程式是___，利用方法1制NaC1O2時(shí)，溫度不能超過20℃，可能的原因是___。

（3）方法2中，NaC1O2在___生成（選填“陰極”或“陽極”）。

（4）NaC1O2的溶解度曲線如圖所示，步驟3中從NaC1O2溶溶液中獲得NaC1O2的操作是___。

（5）為測定制得的晶體中NaC1O2的含量，做如下操作：

①稱取a克樣品于燒杯中，加入適量蒸餾水溶解后加過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(yīng)。將所得混合液配成100mL待測溶液。

②移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中，用bmolL-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定，至滴定終點(diǎn)。重復(fù)2次，測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的平均值為cmL（已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）。樣品中NaC1O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。（用含a、b、c的代數(shù)式表小）。在滴定操作正確無誤的情況下，測得結(jié)果偏高，可能的原因是___（用離子方程式和文字表示）。

（6）NaC1O2使用時(shí)，加入稀鹽酸即可迅速得到C1O2。但若加入鹽酸濃度過大，則氣體產(chǎn)物中Cl2的含量會(huì)增大，原因是___。

Answer 1

【答案】2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2 稀釋產(chǎn)生的ClO2，防止其分解爆炸 2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O H2O2溫度較高時(shí)易分解 陰極 加熱溫度至略低于60°C，濃縮，冷卻至略高于38°C結(jié)晶，過濾，洗滌 4H++4I-+O2=I2+2H2O，消耗Na2S2O3增多，結(jié)果偏高 亞氯酸鈉與較濃鹽酸混合，氧化性還原性增強(qiáng)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氯氣

【解析】

（1）（3）NaC1O3溶液與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成ClO2，而由題給信息可知，純C1O2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10％以下，故加入空氣稀釋；方法1：在堿性環(huán)境下，用H2O2還原C1O2得到NaC1O2；方法2：在陰極上ClO2被還原生成ClO2-，其電極方程式為：ClO2+e-=ClO2-；

（4）由溶解度曲線可知，溫度低于38℃時(shí)，析出晶體NaClO23H2O，溫度高于38℃時(shí)析出晶體NaClO2，據(jù)此分析解答；

（5）由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得關(guān)系式NaClO2～2I2～4S2O32-，根據(jù)關(guān)系式NaClO2～2I2～4S2O32-進(jìn)行計(jì)算；

（6）鹽酸濃度較大，NaC1O2與濃HCl發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣；

（1）步驟1，NaC1O3溶液與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成ClO2，根據(jù)得失電子守恒，離子反應(yīng)方程式為：2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2；由題給信息可知，純C1O2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10％以下，則通人空氣的作用是稀釋產(chǎn)生的ClO2，防止其分解爆炸，故答案為：2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2；稀釋產(chǎn)生的ClO2，防止其分解爆炸；

（2）方法1，在堿性環(huán)境下，用H2O2還原C1O2得到NaC1O2，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)的離子方程式未：2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；溫度較高時(shí)H2O2易分解，所以溫度不能超過20℃，故答案為：2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O；H2O2溫度較高時(shí)易分解；

（3）方法2，ClO2生成ClO2-，應(yīng)被還原，在陰極生成，電極方程式為：ClO2+e-=ClO2-，所以在陰極上生成NaC1O2，故答案為：陰極；

（4）由NaC1O2的溶解度曲線可知，NaClO2飽和溶液中，溫度低于38℃時(shí)，析出晶體是NaClO23H2O，溫度高于38℃時(shí)析出晶體是

NaClO2，所以從NaC1O2溶溶液中獲得NaC1O2的操作：加熱溫度至略低于60°C，濃縮，冷卻至略高于38°C結(jié)晶，過濾，洗滌，故答案為：加熱溫度至略低于60°C，濃縮，冷卻至略高于38°C結(jié)晶，過濾，洗滌；

（5）由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得關(guān)系式為：NaClO2～2I2～4S2O32-，n(NaClO2)=n(S2O32-)=，則樣品中NaC1O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：；在滴定操作正確的情況下，測得結(jié)果偏高，可能為碘負(fù)離子被氧氣氧化，生成更多的碘單質(zhì)，消耗更多的Na2S2O3，結(jié)果偏高，故答案為：；4H++4I-+O2=I2+2H2O，消耗

Na2S2O3增多，結(jié)果偏高；

（6）鹽酸濃度大時(shí)，NaC1O2與濃HCl發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，故答案為：亞氯酸鈉與較濃鹽酸混合，氧化性還原性增強(qiáng)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氯氣。