Question

【题目】氧化还原反应在含氯物质的制取、含量测定等方面有重要的作用。

⑴将一定量的氯气通入过量NaOH溶液中，由于副反应的存在，溶液中同时存在Cl－、ClO－和ClO3-。若Cl－、ClO－和ClO3-的物质的量分别为a mol、b mol和c mol，根据电子得失守恒可知a、b、c之间一定存在的等量关系是______。

⑵工业次氯酸钠溶液中含有氯酸钠会影响产品质量。测定次氯酸钠样品中的氯酸钠含量的过程如下：

步骤Ⅰ：取10.00 mL 碱性NaClO溶液试样，加入过量H2O2，将ClO－完全还原成Cl－（ClO3-在该条件不与H2O2反应），加热煮沸，冷却至室温，加入硫酸至酸性，

步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ所得溶液中加入0.1000 mol·L-1硫酸亚铁溶液30.00 mL，充分反应后，用0.01000 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液滴定至终点，消耗该溶液20.00 mL。

已知步骤Ⅱ中涉及的相关反应转化为：ClO3-Cl－，Cr2O72-Cr3+，则碱性NaClO溶液试样中所含NaClO3的物质的量浓度为______mol·L-1。

⑶NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等，可由ClO2为原料反应制得。某溶液X中同时含有ClO2和NaClO2，为测定其中ClO2-的浓度，现进行如下实验：

步骤1：量取25.00 mL溶液X，调节溶液的pH为8.0，加入足量的KI晶体（发生反应：2ClO2＋2I－=2ClO2-＋I2）。滴入2滴淀粉溶液，滴加0.02000 mol·L－1Na2S2O3溶液（发生反应：2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI）。恰好完全反应时，消耗Na2S2O3溶液12.50 mL。

步骤2：调节上述反应后溶液的pH为1.0（发生反应：ClO2-＋4H+＋4I－=Cl－＋2I2＋2H2O），滴加0.2500 mol·L－1Na2S2O3溶液。恰好完全反应时，消耗Na2S2O3溶液40.00 mL。请计算溶液X中ClO2-的物质的量浓度（写出计算过程）。_______

Answer 1

【答案】a=b+5c 0.028 0.09mol·L－1

【解析】

（1）根据电子转移数守恒作答；

（2）先根据氧化还原反应中电子转移数守恒求出各物质之间的关系式，再计算；

（3）设25.00 mLY中含有xmol C1O2、ymol ClO2-，根据关系式和元素守恒列式计算。

（1）将一定量的氯气通入过量NaOH溶液中，发生歧化反应，0价的Cl元素化合价升高为+1价和+5价分别转移1、5个电子，同时降低为-1价，转移1个电子，若Cl－、ClO－和ClO3-的物质的量分别为a mol、b mol和c mol，则根据电子转移数相等可得，，即a=b+5c；

（2）酸性Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+，根据电子转移数可知，，故n剩(Fe2+)=0.01000 mol·L-10.02L6=1.210-3 mol，因n总(Fe2+)=0.1000 mol·L-10.03L==3.010-3 mol，则与ClO3-反应的Fe2+的物质的量n消耗(Fe2+)= n总(Fe2+)- n剩(Fe2+)=1.810-3mol，ClO3-与Fe2+反应的关系式为：，故n(ClO3-)= n消耗(Fe2+)=0.0003mol，则碱性NaClO溶液试样中所含NaClO3的物质的量浓度为=0.03mol·L-1；

（3）根据反应：2ClO2+2I-2ClO2-+I2、ClO2-+4H++4I-Cl-+2I2+2H2O、2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI，设25.00 mLX中含有xmol C1O2、ymol ClO2-，则

步骤1、2ClO2----I2-----2Na2S2O3

2 2

x

步骤2、ClO2-----2I2-----4Na2S2O3

1 4

x+y

x=

x+y=

y=，c(ClO2-)==0.09mol/L。