以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体，再用水吸收获得二氧化

题目内容：

以黄铁矿(FeS₂)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体，再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度， 若温度不当，副反应增加，影响生成ClO₂气体的纯度，且会影响ClO₂气体的吸收率。具体情况如图所示。请回答下列问题

（1）据图可知，反应时需要控制的适宜温度是℃，达到此要求采取的适宜措施是。

（2）已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO₃^－氧化成SO₄^2－，写出制备二氧化氯的离子方程式：。

（3）某校化学学习小组拟以“m(ClO₂)/m(NaClO₃)”作为衡量ClO₂产率的指标。若取NaClO₃样品质量6．0g，通过反应和吸收可得400 mL ClO₂溶液，取出20 mL，加入37．00 mL 0．500mol·

(NH ₄) ₂Fe(SO ₄) ₂ 溶液充分反应，过量Fe ² 再用0．0500 mol· K ₂Cr ₂O ₇标准溶液滴定至终点，消耗20．00 mL。反应原理如下：

4H ClO₂ 5Fe² =

5Fe ³ 2H ₂O14H 6 Fe ² =2Cr ³ 6 Fe ³ 7H ₂O

试计算ClO₂的“产率”。（写出计算过程）

最佳答案：

（1）30℃，水浴加热（或水浴控制恒温）；

（2）15ClO₃^- FeS₂ 14H =15ClO₂ Fe³ 7H₂O 2SO₄^2-

（3）与K₂Cr₂O₇反应的n（Fe² ）=6n（Cr₂O₇^2-）=6×20×10^-3L×0．0500mol/L=6×10^-3mol；

与ClO₂反应的n（Fe² ）=37×10^-3L×0．0500mol/L-6×10^-3mol=1．25×10^-2mol

n(ClO₂)=

×1．25×10 ^-2mol=2．5×10 ^-3mol

ClO₂的产率=

答案解析：

（1）据图可知，在20℃反应时ClO₂气体制取纯度高，但是气体的吸收率较低，在30℃无论是反应制取ClO₂气体纯度高还是气体的吸收率都较高。若温度再升高，制取ClO₂气体纯度高还是气体的吸收率都降低。所以需要控制的适宜温度是30℃。达到此要求采取的适宜措施是水浴加热（或水浴控制恒温）。

（3）由方程式4H ClO₂ 5Fe² =

5Fe ³ 2H ₂O14H 6 Fe ² =2Cr ³ 6 Fe ³ 7H ₂O可结合电子得失守恒可得1×n(Fe ² )=5×n(ClO ₂) 2×3×n(Cr ₂O ₇ ^2-)．与K ₂Cr ₂O ₇反应的n（Fe ² ）=6n（Cr ₂O ₇ ^2-）=6×20×10 ^-3L×0．0500mol/L=6×10 ^-3mol；与ClO ₂反应的n（Fe ² ）=37×10 ^-3L× 0．0500mol/L -6×10 ^-3mol=1．25×10 ^-2mol。所以n(ClO ₂)= ×1．25×10 ^-2mol=2．5×10 ^-3mol。ClO ₂的“产率”= 。

考点核心：

离子方程式：用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。