Question

【題目】消毒劑在生產(chǎn)、生活中有重要的作用，常見的含氯消毒劑有 NaClO2、NaClO、ClO2和Cl2。

回答下列問題：

（1）基態(tài) Cl 原子核外有______種不同能量的電子，Cl 元素處于元素周期表的______區(qū)，其基態(tài)原子中，核外電子占據(jù)的電子云輪廓圖為球形的能級有_______個。

（2）NaClO2 所含的化學鍵類型有___________。

（3）消毒劑投入水中，一段時間后與氨結(jié)合得到一種結(jié)合性氯胺(NH2C1)。NH2C1 在中性或酸性條件下也是一種強殺菌消毒劑，常用于城市自來水消毒。其理由是___________（用化學方程式表示）。

（4）“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克 Cl2 的氧化能力。上述四種含氯消毒劑中消毒能力最強的是_____。

（5）自來水廠用ClO2處理后的水中，要求ClO2的濃度在0.1～0.8 mg·L-1之間。用碘量法檢測 ClO2處理后的自來水中ClO2 濃度的實驗步驟如下：

步驟 I．取一定體積的水樣，加入足量碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液。

步驟Ⅱ．用 Na2S2O3 溶液滴定步驟 I 中所得的溶液。

已知：a．操作時，不同 pH 環(huán)境中粒子種類如下表所示。

pH	2	7
粒子種類	Cl-	ClO2

b. 2S2O32-+I2 =S4O62-+2I 。

① 步驟Ⅱ中反應結(jié)束時溶液呈____（填“藍色”或“無色”）。

② 若水樣的體積為1.0L，在步驟Ⅱ中消耗10mL1.0×10-3mol·L-lNa2S2O3溶液，則該水樣中c(ClO2)=____mg·L-1。

Answer 1

【答案】5 p 3 離子鍵，極性共價鍵 NH2Cl+H2O=HClO+NH3 ClO2 無色 0.675

【解析】

（1）基態(tài) Cl 原子核外電子排布為1S22S22P63S23P5,所以基態(tài) Cl 原子核外有5種不同能量的電子；根據(jù)電子排布規(guī)律Cl 元素處于元素周期表的P區(qū),其基態(tài)原子中，核外電子占據(jù)的電子云輪廓圖為球形的能級有3個。答案：5 . p 3。

(2)NaClO2是離子型化合物，含有的化學鍵類型有離子鍵、極性共價鍵；

(3)NH2C1在中性或酸性條件下也是一種強殺菌消毒劑，是由于NH2C1在水溶液中水解生成HClO，HClO有強氧化性，可用于自來水消毒，發(fā)生反應的化學方程式為NH2Cl+H2O=NH3+HClO(或NH2C1+2H2O=NH3·H2O+HClO)；

(4)1gNaClO2的物質(zhì)的量=mol，依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，NaClO2～Cl-～4e-，Cl2～2Cl-～2e-，可知對應氯氣的物質(zhì)的量為×4×mol=mol；1gNaClO的物質(zhì)的量為=mol，依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，NaClO～Cl-～2e-，Cl2～2Cl-～2e-，可知對應氯氣的物質(zhì)的量為×2×mol=mol；1gClO2的物質(zhì)的量為=mol，依據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，ClO2～Cl-～5e-，Cl2～2Cl-～2e-，可知對應氯氣的物質(zhì)的量為×5×mol=mol；1g氯氣的物質(zhì)的量為=mol；由此可知四種含氯消毒劑中消毒能力最強的是ClO2；

(5)①步驟Ⅱ中未滴定前溶液顯藍色，反應結(jié)束時溶液呈無色；

②10mL1.0×10-3mol·L-lNa2S2O3溶液中Na2S2O3物質(zhì)的量為0.01L×1.0×10-3mol·L-l=1.0×10-5mol，用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，由圖知，此條件下粒子種類為ClO2，ClO2將加入的碘化鉀氧化為I2，自身被還原成ClO2-，離子方程式為：2ClO2+2I-=2ClO2-+I2，

根據(jù)：2ClO2～～2I-～～I2～～2S2O32-，可知n(ClOspan>2)=1.0×10-5mol，該水樣中c(ClO2)==0. 675mg/L。