Question

用广谱高效的二氧化氯（ClO₂）替代液氯进行消毒，可避免产生对人体健康有害的有机氯代物．
（1）工业上，ClO₂常用NaClO₃和Na₂SO₃溶液混合并加硫酸酸化后反应制得，在该反应中NaClO₃和Na₂SO₃的物质的量之比为

 

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（2）有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标，有效氯含量的定义为：从HI中氧化出相同量的I₂所需Cl₂的质量与指定含氯消毒剂的质量之比，常用百分数表示．则ClO₂的有效氯含量是

 

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（3）化学小组的同学欲对用ClO₂消毒过的自来水进行氯元素含量的测定（假定ClO₂全部转化为Cl^-），他们进行了如下实验：向30.00mL水样中加几滴K₂CrO₄溶液作指示剂，用0.001000mol?L^-1 AgNO₃溶液滴定，当有砖红色Ag₂CrO₄沉淀出现时，达滴定终点，此时用去AgNO₃溶液12.12mL．
①水样中Cl^-的物质的量浓度是

 

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②已知K_sp（AgCl）=1.78×10^-10，K_sp（Ag₂CrO₄）=2.00×10^-12．如在滴定终点时，测得溶液中CrO₄^2-的浓度是5.000×10^-3mol?L^-1．试计算此时溶液中Cl^-的浓度是多少．

Answer 1

分析：（1）发生2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄═2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O；
（2）由Cl₂ +2HI=I₂+2HCl、2ClO₂+10HI=2HCl+5I₂+4H₂O，结合从HI中氧化出相同量的I₂所需Cl₂的质量与指定含氯消毒剂的质量之比计算；
（3）①由利用Ag⁺+Cl^-=AgCl↓计算水样中Cl^-的物质的量及其浓度；
②当有砖红色Ag₂CrO₄沉淀出现时，达滴定终点，利用K_sp（Ag₂CrO₄）计算c（Ag⁺），再利用Ksp（AgCl）计算此时溶液中Cl^-的浓度．

解答：解：（1）由信息可知，发生2NaClO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄═2ClO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O，则反应中NaClO₃和Na₂SO₃的物质的量之比为2：1，故答案为：2：1；  
（2）由Cl₂ +2HI=I₂+2HCl、2ClO₂+10HI=2HCl+5I₂+4H₂O可知，均生成5molI₂时需要氯气、二氧化氯的物质的量比为5：2，所以ClO₂的有效氯含量为

5×71

2×67.5

×100%=263%（或2.63），故答案为：263%（或2.63）；
（3）①由Ag⁺+Cl^-=AgCl↓可知，n（Cl^-）=12.12×0.001L×0.001000mol?L^-1=12.12×10^-6mol，所以水样中c（Cl^-）=

12.12×10-6mol

30×10-3L

=4.04×10^-4 mol?L^-1，
故答案为：4.04×10^-4 mol?L^-1；
②当c（CrO₄^2-）=5.00×10^-3 mol?L^-1出现砖红色沉淀时，由Ksp（Ag₂CrO₄）和 c（CrO₄^2-）=5.00×10^-3，得c（Ag⁺）=

2.00×10-12 5.000×10-3

=2.00×10^-5 mol?L^-1，
所以c（Cl^-）=

1.79×10-10

2.00×10-5

=8.90×10^-6 mol?L^-1，答：此时溶液中Cl^-的浓度是8.90×10^-6 mol?L^-1．

点评：本题考查氧化还原反应及溶度积的计算，把握习题中的信息及发生的氧化还原反应、Ksp的计算为解答的关键，（2）为解答的难点，侧重学生分析能力及计算能力的考查，题目难度中等．