二氧化氯（ClO2）是一種新型消毒劑，可用氯酸鈉（NaClO3）制備。
（1）隔膜電解法制備ClO2的裝置如圖所示。
已知：ClO2在酸性溶液中比較穩(wěn)定，在堿性溶液中不能穩(wěn)定存在。
①產(chǎn)生O2的電極反應(yīng)式：2H2O-4e-=O2↑+4H+2H2O-4e-=O2↑+4H+。
②結(jié)合反應(yīng)方程式，簡述ClO2的產(chǎn)生過程：陰極反應(yīng)為ClO2+e-=ClO-2，產(chǎn)生的ClO-2在溶液中與ClO-3發(fā)生反應(yīng)：ClO-3+ClO-2+2H+=2ClO2+H2O，ClO2一部分逸出，一部分循環(huán)反應(yīng)陰極反應(yīng)為ClO2+e-=ClO-2，產(chǎn)生的ClO-2在溶液中與ClO-3發(fā)生反應(yīng)：ClO-3+ClO-2+2H+=2ClO2+H2O，ClO2一部分逸出，一部分循環(huán)反應(yīng)。
（2）過氧化氫還原法制備ClO2：H2O2+2NaClO3+H2SO4=Na2SO4+2ClO2↑+O2↑+2H2O。研究發(fā)現(xiàn)Cl-對上等反應(yīng)有影響，實(shí)驗(yàn)記錄如表所示：
C
l
O
-
2
C
l
O
-
2
C
l
O
-
3
C
l
O
-
3
C
l
O
-
2
C
l
O
-
2
C
l
O
-
2
C
l
O
-
3
C
l
O
-
3
C
l
O
-
2
| 加入NaCl的質(zhì)量濃度（g?L-1） | ClO2的生成速率/（g?L-1?min-1） | 相同時(shí)間 | |||
| 10min | 30min | 60min | ClO2產(chǎn)量/% | Cl2的量 | |
| 0 | 0.0035 | 0.0124 | 0.0159 | 97.12 | 極微量 |
| 1.00 | 0.0138 | 0.0162 | 0.0163 | 98.79 | 極微量 |
催化劑
催化劑
。②上述反應(yīng)可能的過程如下：
反應(yīng)i：2
C
l
O
-
3
2Cl-
2Cl-
+4H+
4H+
=2ClO2↑+Cl2↑
Cl2↑
+2H2O
2H2O
。反應(yīng)ii：Cl2+H2O2=2Cl-+O2↑+2H+，將反應(yīng)i填寫完整。
③進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，未添加Cl-時(shí)，體系中會(huì)首先發(fā)生反應(yīng)生成Cl-：
C
l
O
-
3
反應(yīng)i較快，反應(yīng)ii與反應(yīng)i速率相當(dāng)或更快，反應(yīng)iii較慢；因?yàn)镃lO2產(chǎn)率很高并且Cl2的量極微量，并且不添加Cl-時(shí)起始生成ClO2的速率很慢
反應(yīng)i較快，反應(yīng)ii與反應(yīng)i速率相當(dāng)或更快，反應(yīng)iii較慢；因?yàn)镃lO2產(chǎn)率很高并且Cl2的量極微量，并且不添加Cl-時(shí)起始生成ClO2的速率很慢
。（3）國家規(guī)定，飲用水中ClO2的殘留量不得高于0.8mg?L-1。檢測某水樣中ClO2的質(zhì)量濃度的步驟如下：
Ⅰ.取1.0L的酸性水樣，加入過量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，使ClO2轉(zhuǎn)化為
C
l
O
-
2
Ⅱ.用0.0010mol?L-1Na2S2O3溶液滴定步驟Ⅰ中產(chǎn)生的I2。
已知：步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2S2
O
2
-
3
O
2
-
6
①步驟Ⅰ中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是
2ClO2+2I-=2+I2
C
l
O
-
2
2ClO2+2I-=2+I2
。C
l
O
-
2
②當(dāng)步驟Ⅱ中出現(xiàn)
當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏蜰a2S2O3溶液，溶液藍(lán)色恰好消失，30s內(nèi)不變?yōu)樗{(lán)色
當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏蜰a2S2O3溶液，溶液藍(lán)色恰好消失，30s內(nèi)不變?yōu)樗{(lán)色
（填現(xiàn)象）時(shí)，停止滴加Na2S2O3溶液，記錄其體積為10.00mL。③上述水樣中ClO2的質(zhì)量濃度是
0.675
0.675
mg?L-1。【考點(diǎn)】氯及其化合物的綜合應(yīng)用；碘及其化合物的綜合應(yīng)用．
【答案】2H2O-4e-=O2↑+4H+；陰極反應(yīng)為ClO2+e-=，產(chǎn)生的在溶液中與發(fā)生反應(yīng)：++2H+=2ClO2+H2O，ClO2一部分逸出，一部分循環(huán)反應(yīng)；催化劑；2Cl-；4H+；Cl2↑；2H2O；反應(yīng)i較快，反應(yīng)ii與反應(yīng)i速率相當(dāng)或更快，反應(yīng)iii較慢；因?yàn)镃lO2產(chǎn)率很高并且Cl2的量極微量，并且不添加Cl-時(shí)起始生成ClO2的速率很慢；2ClO2+2I-=2+I2；當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏蜰a2S2O3溶液，溶液藍(lán)色恰好消失，30s內(nèi)不變?yōu)樗{(lán)色；0.675
C
l
O
-
2
C
l
O
-
2
C
l
O
-
3
C
l
O
-
3
C
l
O
-
2
C
l
O
-
2
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/7/26 8:0:9組卷：6引用：1難度：0.5
相似題
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1．如圖是一些常見含氯產(chǎn)品，根據(jù)情況回答下列問題。
（1）下列有關(guān)氯單質(zhì)和氯水的說法正確的是（填序號(hào)）。
①液氯是純凈物，氯水是混合物
②氯氣可使?jié)駶櫟募t色布條褪色，所以氯氣具有漂白性
③過量的鐵在少量的氯氣中燃燒生成FeCl2
④新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色
⑤新制氯水放置數(shù)天后酸性將減弱
（2）漂白粉常用于對環(huán)境和飲用水進(jìn)行殺菌、消毒，以抑制大規(guī)模傳染病爆發(fā)。寫出漂白粉在空氣中殺菌消毒的原理。（用化學(xué)方程式表示）
（3）據(jù)報(bào)道，有人在清洗衛(wèi)生間時(shí)，因混合使用“潔廁靈”（主要成分為稀鹽酸）與“84”消毒液（有效成分NaClO），而發(fā)生氯氣中毒事件，請從氧化還原的角度分析原因 （用離子方程式表示）。
（4）某“84”消毒液部分標(biāo)簽如圖所示：
①計(jì)算該“84”消毒液的物質(zhì)的量濃度凈含量：500mL 密度：1.19gcm-3
主要成分：25% NaClO
注意喜項(xiàng)：密封保存，易吸收空氣中的CO2變質(zhì)mol?L-1。（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）
②某實(shí)驗(yàn)需用250mL上述消毒液，現(xiàn)用NaClO固體配制。在配制過程中，除需要燒杯、托盤天平處還必需的儀器有（寫三種），下列操作可能使配制溶液濃度偏低的是。
A．移液時(shí)，未洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒
B．溶解后未經(jīng)冷卻就移液
C．移液時(shí)，有少量液體濺出
D．定容時(shí)，俯視刻度線
E．容量瓶用蒸餾水洗凈后，沒烘干就直接使用
F．定容時(shí)，仰視刻度線發(fā)布：2025/1/15 8:0:2組卷：35引用：1難度：0.7 -
2．下列有關(guān)鹽酸的說法中正確的是（ ）
發(fā)布：2025/1/1 8:0:2組卷：4引用：0難度：0.9 -
3．關(guān)于鹽酸的敘述正確的是（ ）
發(fā)布：2025/1/1 8:0:2組卷：20引用：7難度：0.9