(12分) ClO2气体是一种常用的消毒剂,我国从2000年起逐步用ClO2代替氯气对饮用水进行消毒。但二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热。
(1)欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备ClO2,缺点主要是产率低,产品难以分离,还产生毒副产品。该反应的化学反应方程式为: 。科学家又研究出了一 种新的制备ClO2的方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,化学反应方程式为 ,此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是 。
(2)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1~0.8 mg/L之间。碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
I.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ.加入一定量的Na2 S2 O3溶液.(已知:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
III.加硫酸调节水样pH至1~3。
操作时,不同pH环境中粒子种类如下图所示。
请回答:
①操作I中反应的离子方程式是 。
②在操作Ⅲ过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是 。
③若水样的体积为1.0 L,在操作Ⅱ时消耗了1.0×10一3mol/L的Na2S2O3溶液10 mL,则水样中ClO2的浓度是 mg/L。