二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效、安全的消毒剂。实验室以NH4Cl...

（15分）二氧化氯（ClO₂）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl₂相比，ClO₂不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。用ClO₂处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO₂^—）。2001年我国卫生部规定，饮用水中ClO₂^—的含量应不超过0.2mg·L^-1。

饮用水中CIO₂、CIO₂^—的含量可用连续碘量法进行测定。CIO₂被I^—还原为CIO₂^—、Cl^—的转化率与溶液pH的关系如下图所示。当pH≤2.0时，CIO₂^—也能被I^—完全还原成Cl^—。反应生成的I₂用标准Na₂S₂O₃溶液滴定：

2Na₂S₂O₃+I₂==Na₂S₄O₆+2NaI

①请写出pH≤2.0时，CIO₂^—与I^—反应的离子方程式　　________　　。

②请完成相应的实验步骤：

步骤1：准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。

步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0。

步骤3：加入足量的K I晶体。

步骤4：加少量淀粉溶液，用c mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₁mL。

步骤5：　　________　　。

步骤6：再用c mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂mL。

③根⑤据你现有的知识，写出步骤4滴定至终点的现象判断依据为________

④根据上述分析数据，测得该饮用水样中CIO₂^—的浓度为　　________　　mol·L^-1（用含字母的代数式表示。）

⑤若饮用水中ClO₂^— 的含量超标，可向其中加入适量的Fe²⁺将ClO₂^— 还原成Cl^—-, 请猜测该反应的氧化产物是________(填化学式)。

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（12分）二氧化氯（ClO₂）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl₂相比，ClO₂不但具有更显著地杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。

（1）在ClO₂的制备方法中，有下列两种制备方法：

方法一：2NaClO₃＋4HCl=2ClO₂↑＋Cl₂↑＋2NaCl＋2H₂O

方法二：2NaClO₃＋H₂O₂＋H₂SO₄=2ClO₂↑＋Na₂SO₄＋O₂↑＋2H₂O

用方法二制备的ClO₂更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是_________________。

（2）用ClO₂处理过的饮用水（pH为5.5~6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO₂^－）。2001年我国卫生部规定，饮用水ClO₂^－的含量应不超过0.2 mg·L^－1。

饮用水中ClO₂、ClO₂^－的含量可用连续碘量法进行测定。ClO₂被I^－还原为ClO₂^－、Cl^－的转化率与溶液pH的关系如右图所示。当pH≤2.0时，ClO₂^－也能被I^－完全还原成Cl^－。反应生成的I₂用标准Na₂S₂O₃溶液滴定：

2Na₂S₂O₃＋I₂ == Na₂S₄O₆＋2NaI

①请写出pH≤2.0时，ClO₂^－与I^－反应的离子方程式______________________________________________________。

②请完成相应的实验步骤：

步骤1：准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。

步骤2：调节水样的pH为7.0~8.0

步骤3：加入足量的KI晶体。

步骤4：加少量淀粉溶液，用c mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₁ mL。

步骤5：______________________________________________。

步骤6；再用c mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。

③根据上述分析数据，测得该饮用水样中的ClO₂^－的浓度为__________ mol·L^－1（用含字母的代数式表示）。

④若饮用水中ClO₂^－的含量超标，可向其中加入适量的_________，该反应的氧化产物是_________________还可用于净水（填化学式或离子符号）。

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二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂，而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。已知: ClO2浓度过高或受热易分解，甚至会爆炸。现有下列制备ClO2的方法:

（1）方法一：氧化法

可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备，反应原理为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O。

①该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______________________。

②研究表明：若反应开始时盐酸浓度较大，则气体产物中有Cl2，用离子方程式解释产生Cl2的原因__________________________________________________。

（2）方法二：草酸还原法

在酸性溶液中用草酸（H2C2O4）还原氯酸钠的方法来制备ClO2

①写出制备ClO2的离子方程式：__________________________________________；

②与电解法相比，用草酸还原法制备ClO2的特点是____________________，提高了生产、储存及运输过程的安全性。

（3）已知: ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH 的关系如图所示。当pH<2.0 时，ClO2-也能被I- 完全还原为Cl-。反应生成的I2与Na2S2O3 反应的方程式: 2Na2S2O3+ I2= Na2S4O6 + 2NaI。用ClO2消毒的饮用水中含有ClO2、ClO2-。测定饮用水中ClO2、ClO2-的含量，分两步进行:

①用紫外分光光度法测得水样中ClO2的含量为a mol/L。

②用滴定法测量ClO2-的含量。请完成相应的实验步骤:

步骤1: 准确量取V mL 上述水样加入锥形瓶中。

步骤2: 调节水样的pH小于2。

步骤3: 加入足量的KI 晶体，充分反应。

步骤4: 加入少量淀粉溶液，用c mol/L Na2S2O3 溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3 溶液V1 mL。

根据上述分析数据，测得该饮用水中ClO2-的浓度为___________mol/L( 用含字母的代数式表示)。

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二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效、安全的消毒剂。实验室以NH4Cl、盐酸和NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程如图所示。

请回答下列问题:

（1）ClO2中Cl的化合价是________________________。

（2）写出电解时发生反应的化学方程式：____________________________。

（3）NCl3与NaClO2(亚氯酸钠)反应的化学方程式NCl3+3H2O+6NaC1O2＝6ClO2↑+3NaCl+3NaOH+NH3↑，该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为______；若产生11.2L(标准状况)NH3，则转移电子的总数为___NA。

（4）二氧化氯进行水处理时，除了杀菌消毒外，还能除去水中的Fe3+和Mn2+，写出C1O2将Mn2+氧化为MnO2的离子方程式(C1O2反应后的产物为Cl-)：_________________。

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世界卫生组织（WHO）将二氧化氯（ClO₂）列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。下列关于二氧化氯的说法中，正确的是(   )

A．ClO₂是强氧化剂             B．ClO₂是强还原剂

C．ClO₂是离子化合物           D．ClO₂分子中氯为-1价

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ClO2与Cl2的氧化性相近.在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛.某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。

（1）仪器C的名称是__。安装F中导管时，应选用图2中的__。

（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为__，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜___（填“快”或“慢”）。

（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是___。

（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为___，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是___。

（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是__，原因是__。

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ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方而应用广泛。某兴趣小组通过题9图1 装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。

（1）仪器D的名称是_______。安装F中导管时，应选用题9图2中的______打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+ 4HCl=2ClO2↑+ Cl2↑+ 2NaCl+ 2H2O

（2）为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜___（填“快”或“慢”）。

（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，

则装置C的作用是_________________。

（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为：___________，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是______。

（5）已吸收ClO2气体的稳定剂I和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如题9图3所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是________，原因是__________。

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二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂，目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺．

（1）①如图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式：__________________．

②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL（标准状况）时，停止电解．通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为____mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因___________。

（2）ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果．某工厂污水中含CN-amg/L，现用ClO2将CN-氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为______；处理100m3这种污水，至少需要ClO2______mol．

（3）为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，在高温下它能传导O2－。电池工作时正极反应式为_________________。

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近年来高铁酸钾(K2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面，高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾，是一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌的新型高效的多功能水处理剂。高铁酸钾在水处理过程中涉及到的过程正确的有(　　)

①蛋白质的变性　 ②蛋白质的盐析    ③胶体聚沉　 ④盐类水解

⑤焰色反应　 ⑥氧化还原反应

A．①②③④　     B．①③④⑥        C．②③④⑤　     D．②③⑤⑥

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