11.二氧化氯(ClO
2)是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑。與Cl
2相比,ClO
2不但具有更顯著的殺菌能力,而且不會(huì)產(chǎn)生對人體有潛在危害的有機(jī)氯代物。
(1)在ClO
2的制備方法中,有下列兩種常用制備方法:
方法一:2NaClO
3+4HCl═2ClO
2↑+Cl
2↑+2NaCl+2H
2O
方法二:2NaClO
3+H
2O
2+H
2SO
4═2ClO
2↑+O
2↑+Na
2SO
4+2H
2O
①方法一中濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是
(填序號)。
A.只有還原性 B.還原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性
②若方法一的反應(yīng)中產(chǎn)生0.1mol ClO
2,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
mol。
③用方法二制備的ClO
2更適合用于飲用水的消毒,其主要原因是
。
(2)我國最近成功研制出制取ClO
2的新方法,其反應(yīng)的微觀過程如圖1所示:
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
(3)消毒時(shí),ClO
2還可將Fe
2+、Mn
2+轉(zhuǎn)化成難溶物Fe(OH)
3、MnO
2除去,請寫出二氧化氯與Mn
2+反應(yīng)的離子方程式:
。
(4)ClO
2對污水中S
2-和CN
-等有明顯的去除效果。某工廠污水中含CN
-a mg/L,現(xiàn)用ClO
2將CN
-氧化,只生成兩種氣體,其離子反應(yīng)方程式為
;處理100 m
3這種污水,至少需要ClO
2
mol。
(5)自來水廠用ClO
2處理后的水中,要求ClO
2的濃度在0.1~0.8mg/L之間。碘量法可以檢測水中ClO
2的濃度,步驟如下:
Ⅰ.取一定體積的水樣用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性,然后加入一定量的碘化鉀,并加入淀粉溶液,溶液變藍(lán)。
Ⅱ.加入一定量的Na
2S
2O
3溶液。(已知:2S
2O
32-+I
2═S
4O
62-+2I
-)Ⅲ.重復(fù)上述操作2~3次。
操作時(shí),不同pH環(huán)境中粒子種類如圖2所示:
請回答:①操作Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是
;
②確定操作Ⅱ恰好完全反應(yīng)的現(xiàn)象是
;
③若水樣的體積為1.0L,在操作Ⅱ時(shí)消耗了1.0×10
-3mol/L的Na
2S
2O
3溶液10mL,則水樣中ClO
2的濃度是
mg/L。