二氧化氯（ClO₂）是一種新型消毒劑，可用氯酸鈉（NaClO₃）制備。
（1）隔膜電解法制備ClO₂的裝置如圖所示。
已知：ClO₂在酸性溶液中比較穩(wěn)定，在堿性溶液中不能穩(wěn)定存在。
①產(chǎn)生O₂的電極反應(yīng)式：

2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺

2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺

。
②結(jié)合反應(yīng)方程式，簡述ClO₂的產(chǎn)生過程：

陰極反應(yīng)為ClO₂+e^-=

C

l

O

-

2

，產(chǎn)生的

C

l

O

-

2

在溶液中與

C

l

O

-

3

發(fā)生反應(yīng)：

C

l

O

-

3

+

C

l

O

-

2

+2H⁺=2ClO₂+H₂O，ClO₂一部分逸出，一部分循環(huán)反應(yīng)

陰極反應(yīng)為ClO₂+e^-=

C

l

O

-

2

，產(chǎn)生的

C

l

O

-

2

在溶液中與

C

l

O

-

3

發(fā)生反應(yīng)：

C

l

O

-

3

+

C

l

O

-

2

+2H⁺=2ClO₂+H₂O，ClO₂一部分逸出，一部分循環(huán)反應(yīng)

。
（2）過氧化氫還原法制備ClO₂：H₂O₂+2NaClO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2ClO₂↑+O₂↑+2H₂O。研究發(fā)現(xiàn)Cl^-對上等反應(yīng)有影響，實驗記錄如表所示：

加入NaCl的質(zhì)量濃度（g?L-1）	ClO2的生成速率/（g?L-1?min-1）			相同時間
	10min	30min	60min	ClO2產(chǎn)量/%	Cl2的量
0	0.0035	0.0124	0.0159	97.12	極微量
1.00	0.0138	0.0162	0.0163	98.79	極微量

①NaCl的主要作用是

催化劑

催化劑

。
②上述反應(yīng)可能的過程如下：
反應(yīng)i：2

C

l

O

-

3

+

2Cl^-

2Cl^-

+

4H⁺

4H⁺

=2ClO₂↑+

Cl₂↑

Cl₂↑

+

2H₂O

2H₂O

。
反應(yīng)ii：Cl₂+H₂O₂=2Cl^-+O₂↑+2H⁺，將反應(yīng)i填寫完整。
③進一步研究發(fā)現(xiàn)，未添加Cl^-時，體系中會首先發(fā)生反應(yīng)生成Cl^-：

C

l

O

-

3

+3H₂O₂═Cl^-+3O₂↑+3H₂O（反應(yīng)iii）。分析反應(yīng)i、ii、iii的速率大小關(guān)系并簡要說明理由

反應(yīng)i較快，反應(yīng)ii與反應(yīng)i速率相當(dāng)或更快，反應(yīng)iii較慢；因為ClO₂產(chǎn)率很高并且Cl₂的量極微量，并且不添加Cl^-時起始生成ClO₂的速率很慢

反應(yīng)i較快，反應(yīng)ii與反應(yīng)i速率相當(dāng)或更快，反應(yīng)iii較慢；因為ClO₂產(chǎn)率很高并且Cl₂的量極微量，并且不添加Cl^-時起始生成ClO₂的速率很慢

。
（3）國家規(guī)定，飲用水中ClO₂的殘留量不得高于0.8mg?L^-1。檢測某水樣中ClO₂的質(zhì)量濃度的步驟如下：
Ⅰ.取1.0L的酸性水樣，加入過量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，使ClO₂轉(zhuǎn)化為

C

l

O

-

2

。加入淀粉溶液，溶液變藍。
Ⅱ.用0.0010mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定步驟Ⅰ中產(chǎn)生的I₂。
已知：步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2S₂

O

2

-

3

+I₂═S₄

O

2

-

6

+2I^-。
①步驟Ⅰ中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是

2ClO₂+2I^-=2

C

l

O

-

2

+I₂

2ClO₂+2I^-=2

C

l

O

-

2

+I₂

。
②當(dāng)步驟Ⅱ中出現(xiàn)

當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液，溶液藍色恰好消失，30s內(nèi)不變?yōu)樗{色

當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液，溶液藍色恰好消失，30s內(nèi)不變?yōu)樗{色

（填現(xiàn)象）時，停止滴加Na₂S₂O₃溶液，記錄其體積為10.00mL。
③上述水樣中ClO₂的質(zhì)量濃度是

0.675

0.675

mg?L^-1。