二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂．比Cl2更好．（1）在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：方法一：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O方法二：2NaClO3+H2O2+

Question

二氧化氯（ClO₂）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂．比Cl₂更好．
（1）在ClO₂的制备方法中，有下列两种制备方法：
方法一：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O
方法二：2NaClO₃+H₂O₂+H₂SO₄=2ClO₂↑+Na₂SO₄+O₂↑+2H₂O
用方法二制备的ClO₂更适合用于饮用水消毒，其主要原因是______．
（2）用ClO₂处理过的饮用水（pH 5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO₂^-）．
饮用水中的ClO₂、ClO₂^-含量可用连续碘量法进行测定．ClO₂被I^-还原为ClO₂^-、Cl^-的转化率与溶液pH的关系如图所示．当pH≤2.0时，ClO₂^-也能被I^-完全还原为Cl^-．反应生成的I₂用标准Na₂S₂O₃溶液滴定；2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI
①请写出pH≤2.0时ClO₂^-与I^-反应的离子方程式______．
②请完成相应的实验步骤：
步骤1：准确量取V mL水样加入到锥形瓶中．
步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0．
步骤3：加入足量的KI晶体．
步骤4：加入少量淀粉溶液，用c mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₁mL．
步骤5：______．
步骤6：再用c mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂mL．
③根据上述分析数据，测得该饮用水中ClO₂^-的浓度为

(c(V2−4V1))/(4V)

(c(V2−4V1))/(4V)

mol•L^-1（用含字母的代数式表示）．

Answer 1

（1）根据两种方法中的反应方程式可以看出，方法一制得的ClO₂中含有Cl₂，会产生对人体有潜在危害的有机氯代物，而方法二制备的ClO₂中不含有Cl₂，所以用方法二制备的ClO₂更适合用于饮用水的消毒，
故答案为：方法二制备的ClO₂中不含Cl₂；
（2）①ClO₂^-与I^-反应在酸性条件进行，产物为I₂和Cl^-，由电子守恒及质量守恒可知离子方程式为：ClO₂^-+4H⁺+4I^-=Cl^-+2I₂+2H₂O，
故答案为：ClO₂^-+4H⁺+4I^-=Cl^-+2I₂+2H₂O；
②根据曲线图示在pH≤2.0时，ClO₂被I^-还原只生成Cl^-，pH≥7.0时，ClO₂被I^-还原只生成ClO₂^-；而用ClO₂处理过的饮用水，其pH为5.5～6.5，所以其中既含有ClO₂，又含有ClO₂^-，若将溶液的pH调节为7.0～8.0，则第一阶段滴定时只是ClO₂被I^-还原只生成ClO₂^-，溶液的ClO₂^-没有被I^-还原，所以第二阶段滴定前应调节溶液的pH≤2.0，使ClO₂^-与I^-反应，以测定样品水样中亚氯酸根离子的含量，所以步骤5为调节溶液的pH≤2.0，
故答案为：调节溶液的pH≤2.0；
③由 2ClO₂+2I^-→2ClO₂^-+I₂ 和Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI
     得：2ClO₂^-～Na₂S₂O₃
           2      1
       n（ClO₂^-） cmol/L×v₁×10^-3L         
则n（ClO₂^-）=0.002cV₁mol，
由ClO₂^-+4H⁺+4I^-=Cl^-+2I₂+2H₂O 和Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI
得：ClO₂^-～2Na₂S₂O₃
       1      2
n（ClO₂^-）_总 cmol/L×v₂×10^-3L              
n（ClO₂^-）_总=(1)/(2)×0.001cV₂mol=0.0005cV₂mol，
原水样中ClO₂^-浓度=(0.0005cV1mol−0.002cV2mol)/(V×0.001L)=(c(V2−4V1))/(4V)mol/L，
故答案为：(c(V2−4V1))/(4V)．