Question

【題目】氧化還原反應在含氯物質(zhì)的制取、含量測定等方面有重要的作用。

⑴將一定量的氯氣通入過量NaOH溶液中，由于副反應的存在，溶液中同時存在Cl－、ClO－和ClO3-。若Cl－、ClO－和ClO3-的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol和c mol，根據(jù)電子得失守恒可知a、b、c之間一定存在的等量關系是______。

⑵工業(yè)次氯酸鈉溶液中含有氯酸鈉會影響產(chǎn)品質(zhì)量。測定次氯酸鈉樣品中的氯酸鈉含量的過程如下：

步驟Ⅰ：取10.00 mL 堿性NaClO溶液試樣，加入過量H2O2，將ClO－完全還原成Cl－（ClO3-在該條件不與H2O2反應），加熱煮沸，冷卻至室溫，加入硫酸至酸性，

步驟Ⅱ：向步驟Ⅰ所得溶液中加入0.1000 mol·L-1硫酸亞鐵溶液30.00 mL，充分反應后，用0.01000 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液滴定至終點，消耗該溶液20.00 mL。

已知步驟Ⅱ中涉及的相關反應轉(zhuǎn)化為：ClO3-Cl－，Cr2O72-Cr3+，則堿性NaClO溶液試樣中所含NaClO3的物質(zhì)的量濃度為______mol·L-1。

⑶NaClO2廣泛用于造紙工業(yè)、污水處理等，可由ClO2為原料反應制得。某溶液X中同時含有ClO2和NaClO2，為測定其中ClO2-的濃度，現(xiàn)進行如下實驗：

步驟1：量取25.00 mL溶液X，調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0，加入足量的KI晶體（發(fā)生反應：2ClO2＋2I－=2ClO2-＋I2）。滴入2滴淀粉溶液，滴加0.02000 mol·L－1Na2S2O3溶液（發(fā)生反應：2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI）。恰好完全反應時，消耗Na2S2O3溶液12.50 mL。

步驟2：調(diào)節(jié)上述反應后溶液的pH為1.0（發(fā)生反應：ClO2-＋4H+＋4I－=Cl－＋2I2＋2H2O），滴加0.2500 mol·L－1Na2S2O3溶液。恰好完全反應時，消耗Na2S2O3溶液40.00 mL。請計算溶液X中ClO2-的物質(zhì)的量濃度（寫出計算過程）。_______

Answer 1

【答案】a=b+5c 0.028 0.09mol·L－1

【解析】

（1）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒作答；

（2）先根據(jù)氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒求出各物質(zhì)之間的關系式，再計算；

（3）設25.00 mLY中含有xmol C1O2、ymol ClO2-，根據(jù)關系式和元素守恒列式計算。

（1）將一定量的氯氣通入過量NaOH溶液中，發(fā)生歧化反應，0價的Cl元素化合價升高為+1價和+5價分別轉(zhuǎn)移1、5個電子，同時降低為-1價，轉(zhuǎn)移1個電子，若Cl－、ClO－和ClO3-的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol和c mol，則根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)相等可得，，即a=b+5c；

（2）酸性Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)可知，，故n剩(Fe2+)=0.01000 mol·L-10.02L6=1.210-3 mol，因n總(Fe2+)=0.1000 mol·L-10.03L==3.010-3 mol，則與ClO3-反應的Fe2+的物質(zhì)的量n消耗(Fe2+)= n總(Fe2+)- n剩(Fe2+)=1.810-3mol，ClO3-與Fe2+反應的關系式為：，故n(ClO3-)= n消耗(Fe2+)=0.0003mol，則堿性NaClO溶液試樣中所含NaClO3的物質(zhì)的量濃度為=0.03mol·L-1；

（3）根據(jù)反應：2ClO2+2I-2ClO2-+I2、ClO2-+4H++4I-Cl-+2I2+2H2O、2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI，設25.00 mLX中含有xmol C1O2、ymol ClO2-，則

步驟1、2ClO2----I2-----2Na2S2O3

2 2

x

步驟2、ClO2-----2I2-----4Na2S2O3

1 4

x+y

x=

x+y=

y=，c(ClO2-)==0.09mol/L。