Question

ClO₂氣體是一種常用的消毒劑，我國從2 000年起逐步用ClO₂代替氯氣對飲用水進行消毒。
（1）消毒水時，ClO₂還可將水中的Fe^2＋、Mn^2＋等轉化成Fe(OH)₃和MnO₂等難溶物除去，在這個過程中，Fe^2＋、Mn^2＋的化合價升高，說明ClO₂具有______性。
（2）工業上可以通過下列方法制取ClO₂，請完成該化學反應方程式：
2KClO₃＋SO₂===2ClO₂＋__________。
（3）自來水廠用ClO₂處理后的水中，要求ClO₂的濃度在0．1～0．8 mg·L^－1之間。碘量法可以檢測水中ClO₂的濃度，步驟如下：
Ⅰ．取一定體積的水樣，加入一定量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍。
Ⅱ．加入一定量的Na₂S₂O₃溶液。(已知：2S₂O＋I₂===S₄O＋2I^－)
Ⅲ．加硫酸調節水樣pH至1～3。
操作時，不同pH環境中粒子種類如下圖所示：

請回答：
①操作Ⅰ中反應的離子方程式是______________________________。
②確定操作Ⅱ完全反應的現象是______________________________。
③在操作Ⅲ過程中，溶液又呈藍色，反應的離子方程式是__________________。
④若水樣的體積為1．0 L，在操作Ⅱ時消耗了1．0×10^－3 mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液10 mL，則水樣中ClO₂的濃度是________mg·L^－1。

Answer 1

（1）氧化(1分)　（2）K₂SO₄(1分) (其余每空各2分)　（3）①2ClO₂＋2I^－===2ClO＋I₂　②藍色消失，半分鐘內不變色　③ClO＋4I^－＋4H^＋===Cl^－＋2I₂＋2H₂O　④0．675

解析試題分析：反應中Fe元素、Mn元素化合價升高，根據化合價升降相等，ClO₂中Cl元素化合價降低，表現氧化性，反應中Cl元素化合價降低，則二氧化硫中S元素化合價升高，應生成硫酸鹽，結合原子守恒確定缺項物質為K₂SO₄，pH至1～3時，ClO₂^-將I^-氧化成I，生成的I₂，離子方程式為：ClO₂^-+4I^-+4H⁺=Cl^-+2I₂+2H₂O，
④S₂O₃^2-～I^-～ClO₂               
1     1    1
1．0×10^-3 mol/L×0．01L          1．0×10^-5mol
m（ClO₂）=n（ClO₂）×M（ClO₂）=1．0×10^-5mol×67．5×10³mg?mol^-1=0．675mg
由于水樣為 1L，所以 ClO₂ 的濃度為0．675mg/L
考點：考查了氧化還原反應、離子方程式式的書寫以及化學計算