2019年高考化学总复习专题08氯及其化合物课件20190509241.pptx

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1、专题八 氯及其化合物,专题八 氯及其化合物,考情精解读,A考点帮知识全通关,目录 CONTENTS,考点1 氯气 考点2 次氯酸、次氯酸盐,考纲要求,命题规律,命题分析预测,知识体系构建,方法1 氯气的制备与性质 方法2 氯水的成分及性质 方法3 卤素单质(X2)及其化合物的相似性和递变性 方法4 卤素离子的检验方法 微课6 海水资源的综合利用 微课7 ClO2、NaClO2的性质、制备及用途,B方法帮素养大提升,考情精解读,考纲要求 命题规律 命题分析预测 知识体系构建,1.了解常见非金属元素(Cl)单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。 2.了解常见非金属元素(Cl)单质及

2、其重要化合物对环境的影响。 3.以上各部分知识的综合应用,考纲要求,命题规律,考情分析 (1)氯及其化合物的制备、性质以及含量测定是高考的热点,常以选择题的形式出现,分值为24分;(2)题目给出NaClO2、ClO2的相关的信息,以其制备和性质为载体,考查氧化还原反应理论在实际中的应用,分值为26分;(3)以海水提溴的流程图为载体,考查物质的制备与提纯,涉及物质的分离和提纯、仪器的使用、基本实验操作等,考查考生运用所学知识解决实际问题的能力,分值为6分。 命题预测 预计2019年高考将以卤族元素化合物的性质与化工生产、日常生活、科学技术等方面的联系为载体,与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案

3、的设计与评价等知识结合起来综合考查卤族元素及其化合物的性质和应用,命题分析预测,知识体系构建,A考点帮知识全通关,考点1 氯气 考点2 次氯酸、次氯酸盐,考点1 氯气（重点）,1.氯元素的位、构、性关系 氯元素位于元素周期表中第三周期A族,其原子结构示意图为 ,氯原子很容易得到1个电子形成具有 8电子稳定结构的Cl- ,因此,氯气具有很强的氧化性。,2.氯气的性质和用途,化学专题八 氯及其化合物,续表,化学专题八 氯及其化合物,化学专题八 氯及其化合物,考点2 次氯酸、次氯酸盐,1.次氯酸,2.漂白粉、漂白液,化学专题八 氯及其化合物,化学专题八 氯及其化合物,注意1.将CO2通入NaClO溶

4、液中,无论CO2过量与否,均发生反应: CO2+NaClO+H2O NaHCO3+HClO,因为酸性:H2CO3HClOHC O 3 。 2.次氯酸盐(ClO-)无论在酸性、碱性还是中性条件下均具有强氧化性,能氧化Fe2+、S O 3 2 、S2-、I-、Cl-等,如ClO-+Cl-+2H+ Cl2+H2O。 3.向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生反应:Ca2+2ClO-+CO2+H2O CaCO3+2HClO,该反应体现了漂白粉变质的原理,变质的漂白粉主要成分为CaCl2CaCO3。,化学专题八 氯及其化合物,B方法帮素养大提升,方法1 氯气的制备与性质 方法2 氯水的成分及性质

5、方法3 卤素单质(X2)及其化合物的相似性和递变性 方法4 卤素离子的检验方法 微课6 海水资源的综合利用 微课7 ClO2、NaClO2的性质、制备及用途,方法1 氯气的制备与性质,方法解读：,1.氯气的实验室制法 (1)反应原理 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O (2)实验装置,发生装置:用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的固液加热型制气装置。 净化装置:饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,浓硫酸除去Cl2中的水蒸气。 收集装置:向上排空气法或排饱和食盐水法。 尾气处理:用 NaOH溶液吸收多余的Cl2,以防Cl2污染空气。 (3)验满方法 将湿润的淀粉-KI试纸靠近收集Cl

6、2的集气瓶瓶口,若观察到试纸立即变蓝,则证明已收集满。 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,若观察到试纸先变红后褪色,则证明已收集满。 根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气体,则证明已收集满。,化学专题八 氯及其化合物,2.实验室制取氯气的注意事项 (1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热时温度不宜过高,以减少HCl的挥发。 (2)制取时一定要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,一旦浓盐酸变为稀盐酸,反应将不再发生。 (3)尾气处理时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。工业上常采用石灰乳来吸收Cl2,实验室常用Na

7、OH溶液吸收Cl2。,化学专题八 氯及其化合物,3.实验室制氯气的其他方法 (1)若无浓盐酸,可用NaCl和浓H2SO4代替: MnO2+2NaCl+2H2SO4(浓) MnSO4+Na2SO4+Cl2+2H2O (2)若无MnO2,可用其他强氧化剂如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替: KClO3+6HCl(浓) KCl+3Cl2+3H2O Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,化学专题八 氯及其化合物,4.氯气的工业制法 工业上制氯气通常采用电解饱和食盐水的方法,制备原理:2

8、NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2。 5.氯气的性质,化学专题八 氯及其化合物,注意 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl及用排饱和食盐水法收集Cl2,皆因为氯气溶于水后,存在平衡:Cl2+H2O H+Cl-+HClO,在饱和食盐水中,Cl-浓度大,使上述平衡左移,从而减少Cl2的溶解量。,化学专题八 氯及其化合物,示例1 如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(加热及夹持装置已略)。 (1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,相应的化学方程式为 。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是 。 同时装置B亦是安全瓶,当C中发生堵塞时,B中的现象为 。,化学专题八 氯及其化合物,(

9、3)设计装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,因此C中、处依次放入的物质为 (填字母)。,化学专题八 氯及其化合物,(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓慢通入一定量的氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为 色,说明氯的非金属性大于溴的。 (5)打开装置D中活塞,将少量溶液滴入装置E中,振荡。观察到的现象是 。 (6)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余的氯气,试写出相应的离子反应方程式: 。,化学专题八 氯及其化合物,化学专题八 氯及其化合物,解析 (1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水。(2)饱和食盐水可吸收HCl,装置B中饱和食盐水的作用是

10、除去Cl2中混有的HCl。若装置C中发生堵塞,B中压强增大,长颈漏斗中液面会上升,形成水柱。(3)设计装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,则可将Cl2依次通入湿润的有色布条、干燥剂、干燥的有色布条来验证氯气的漂白性。中应放固体干燥剂,所以选d。(4)当向D中缓慢通入一定量氯气时,Cl2+2NaBr Br2+2NaCl,所以可以看到无色溶液逐渐变为黄色。(5)打开装置D中活塞,将含溴单质的少量溶液滴入含KI溶液和苯的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡后观察到的现象为E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色。(6)Cl2具有氧

11、化性,可将S O 3 2 氧化为S O 4 2 。,化学专题八 氯及其化合物,答案 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O (2)除去Cl2中混有的HCl 长颈漏斗中液面上升,形成水柱 (3)d (4)黄 (5) E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色 (6)S O 3 2 +Cl2+H2O S O 4 2 +2Cl-+2H+,方法2 氯水的成分及性质,方法解读：,1.氯水的成分 氯水中存在三个平衡:(1)Cl2+H2O HCl+HClO,(2)HClO H+ClO-, (3)H2O H+OH-。根据可逆反应的特点,即可得出新制氯水中存在的各种微粒。,2.氯水的多重性质

12、新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质:(1)Cl2的强氧化性;(2)HCl的强酸性;(3)HClO的强氧化性、弱酸性、不稳定性;(4)Cl-的性质。在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同。,化学专题八 氯及其化合物,注意 新制氯水作氧化剂时,若Cl2能发生反应,则认为主要是Cl2反应,若Cl2不能发生反应,则认为是HClO发生反应;新制氯水与足量强碱反应时,可认为Cl2先与水反应,生成的HCl、HClO再与碱反应生成氯化物和次氯酸盐。,化学专题八 氯及其化合物,3.外界因素对平衡Cl2+H2O H+Cl-+HClO的影响,化学专题八 氯及其化合物,4.液氯、新制氯水、久置氯水的比较,化学

13、专题八 氯及其化合物,示例2 2018河北唐山高三下学期第三次模拟SO2是大气污染物之一,某同学在实验室中对SO2与氯水的反应进行了探究。制备SO2与氯水可供选择的仪器如图所示,请回答下列问题:,化学专题八 氯及其化合物,(1)该同学选用KMnO4和浓盐酸快速制备Cl2,该反应的离子方程式为 。欲利用上图中的装置制备一瓶饱和氯水,正确的连接顺序为 (按气流方向,用字母表示)。 (2)制备SO2选用的最合适药品为 (填代号)。 Na2SO3固体 Na2SO3溶液 20%H2SO4溶液 70% H2SO4溶液 铜片 (3)对SO2与氯水的反应进行探究 用注射器吸入一定量的饱和氯水和SO2,振荡,静

14、置,再吸入少量品红溶液,发现品红溶液不褪色,解释其原因(用化学方程式表示) 。,化学专题八 氯及其化合物,改变氯水用量,重复操作,发现品红溶液褪色,你认为可能的原因是 ,设计实验来验证你的假设: (说明操作方法、现象及结论)。 (4)请设计一个实验,测定饱和氯水中氯元素的含量 。,化学专题八 氯及其化合物,化学专题八 氯及其化合物,解析 (1)KMnO4和浓盐酸反应的离子方程式为2Mn O 4 +10Cl-+16H+ 5Cl2+2Mn2+8H2O,发生装置为固液不加热型,故选择B装置制备氯气,并将生成的氯气先通入饱和食盐水中除去HCl,再通入水中,尾气可以用NaOH溶液或碱石灰吸收,防止污染。

15、(2)SO2在水中的溶解度较大,制备SO2可以选用Na2SO3固体和70% H2SO4溶液。(3) 氯气与SO2能够反应生成HCl和H2SO4,反应的化学方程式为Cl2+SO2+2H2O 2HCl+H2SO4,HCl和H2SO4均没有漂白性。改变氯水用量,过量氯水将品红氧化漂白或过量SO2与品红结合成无色物质;氯水漂白后的物质不能恢复成原来的颜色,二氧化硫漂白后的物质加热后能够恢复原来的颜色,将实验注射器中的溶液注入试管少许,加热,若无红色出现,原因为前者,反之则为后者。(4)氯水具有氧化性,可加入还,化学专题八 氯及其化合物,原剂将氯水中的氯全部转化为氯离子,再转化为氯化银沉淀,通过称量氯化

16、银的质量进行测定,具体步骤为量取一定量的试样,加入足量的Fe(NO3)2溶液,再加入足量的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量。 答案 (1)2Mn O 4 +10Cl-+16H+5Cl2+2Mn2+8H2O BFEH(或BFEC) (2) (3)Cl2+SO2+2H2O 2HCl + H2SO4 过量氯水将品红氧化漂白或过量SO2与品红结合成无色物质 将实验注射器中的溶液注入试管少许,加热,若无红色出现,则是过量氯水将品红氧化漂白,反之则是过量SO2与品红结合成无色物质 (4)量取一定量的试样,加入足量的Fe(NO3)2溶液,再加入足量的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀质量(其他

17、合理答案也可),化学专题八 氯及其化合物,拓展变式1 在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( ) A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2 B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3 溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl- C.向氯水中加入NaHCO3 粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+ D.向FeCl2 溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO,化学专题八 氯及其化合物,1.D 氯水中存在三种分子Cl2、HClO、H2O,四种离子H+、Cl-、ClO-、OH-。氯水的颜色是氯气分子表现出来的,A项正确;滴加硝酸银溶液,银离子与氯离子反应生

18、成氯化银白色沉淀,B项正确;加入碳酸氢钠粉末,氢离子与碳酸氢根离子反应放出二氧化碳气体,C项正确;向氯化亚铁溶液中加入氯水,发生反应2FeCl2+Cl2 2FeCl3,D项错误。,方法3 卤素单质(X2)及其化合物的相似性和递变性,方法解读：,1.卤素单质的相似性和递变性 (1)相似性,续表,化学专题八 氯及其化合物,续表,化学专题八 氯及其化合物,(2)递变性 单质的递变性,化学专题八 氯及其化合物,注意 根据相似相溶原理,Br2、I2在水中的溶解度较小,而易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂。对于在溶液中生成Br2、I2的反应,常加入苯或四氯化碳,通过有机层颜色来加以确认。 卤素单质溶于水或有机溶

19、剂呈现的颜色,化学专题八 氯及其化合物,2.卤素化合物的相似性和递变性,化学专题八 氯及其化合物,续表,化学专题八 氯及其化合物,3.特殊性 (1)氟 F无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱。 F2与H2在暗处即发生爆炸。 F2是氧化性最强的非金属单质,与水反应生成O2:2F2+2H2O 4HF+O2。 HF是弱酸,能腐蚀玻璃,保存在铅制器皿或塑料瓶中;有毒,在HX中沸点最高(HF分子间形成氢键)。,化学专题八 氯及其化合物,(2)溴 Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质,易挥发且有毒,通常用蜡密封保存在磨口玻璃瓶中,还可加少许水作保护剂抑制Br2挥发。 (3)碘 I2可使淀粉溶液变蓝色,该

20、特性常用于检验I2。 I2受热时易升华,该特性常用于分离I2。 I2易与Na2S2O3溶液反应:I2 + 2S2 O 3 2 2I- + S4 O 6 2 ,常用于滴定法(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量。 Cl2可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,其实质是Cl2+2I- 2Cl-+I2。,化学专题八 氯及其化合物,(4)卤化银 溶解性:AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸,而AgF可溶于水。 颜色:AgF为白色,AgCl为白色,AgBr为淡黄色,AgI为黄色。 感光性:除AgF外,均有感光性,其中AgBr常作感光材料。,化学专题八 氯及其化合物,示例3 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某

21、小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。 实验过程: .打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。 .当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。 .当B中溶液由黄色变为橙色时,关闭活塞a。 .,化学专题八 氯及其化合物,(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是 。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 (3)B中溶液发生反应的离子方程式是 。 (4)为验证溴的氧化性强于碘的,过程的操作和现象是 。 (5)过程实验的目的是 。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下 ,得电子能力逐渐减弱。,化学专题八 氯及其化合物,化学专题八 氯及其化合物,解析 (1)

22、A中产生的黄绿色气体为Cl2,其电子式为 Cl Cl 。(2)氯气遇湿润的淀粉-KI试纸时,发生反应:Cl2+2KI I2+2KCl,产生的I2使淀粉变蓝,可以证明氯气的氧化性强于碘的。(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应,离子方程式为Cl2+2Br- 2Cl-+Br2。(4)C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2,将C中溶液滴入D中,振荡,发生反应:Br2+2KI I2+2KBr,静置后D中溶液分层,下层为碘的四氯化碳溶液,显紫红色,可以说明溴的氧化性强于碘的。(5)过程主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2,排除对溴置换碘实验的干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱,是因为从Cl到

23、I,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。,答案 (1) Cl Cl (2)淀粉-KI试纸变蓝 (3)Cl2+2Br- Br2+2Cl- (4)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层溶液变为紫红色 (5)确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 (6)原子半径逐渐增大,化学专题八 氯及其化合物,拓展变式2 2017河北八所重点中学高三第一次联考相同体积的KI、Na2S、FeBr2溶液,分别通入足量的Cl2,当反应恰好完成时,消耗Cl2的体积相同(同温、同压条件下),则KI、Na2S、FeBr2溶液的物质的量浓度之比是（ ） A.112 B

24、.213 C.632 D.321,化学专题八 氯及其化合物,化学专题八 氯及其化合物,2.C 首先,写出相关化学方程式: 2KI+Cl2 2KCl+I2 Na2S+Cl2 2NaCl+S 2nnnn 2FeBr2+3Cl2 2FeCl3+2Br2 2 3 nn 可知在Cl2的物质的量相等的情况下,KI、Na2S、FeBr2的物质的量之比为2nn 2 3 n=632,在三种溶液体积相同的前提下,物质的量浓度之比就等于物质的量之比,故选C。,方法4 卤素离子的检验方法,方法解读：,1.AgNO3溶液沉淀法 未知液生成 白色沉淀,表明含有C l 淡黄色沉淀,表明含有B r 黄色沉淀,表明含有 I ,

25、2.置换萃取法 未知液 有机层呈 红棕色或橙红色,表明含有B r 紫色、浅紫色或紫红色,表明含有 I 3.氧化淀粉法检验I- 未知液蓝色溶液,表明含有I-,化学专题八 氯及其化合物,示例4 鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是 碘水、淀粉溶液 氯水、CCl4 溴水、苯 硝酸、AgNO3溶液 氯水、苯 FeCl3溶液、CCl4 A. B. C. D.,化学专题八 氯及其化合物,解析 NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色;氯水加入NaBr、NaI中后,再加CCl4萃取,下层分别为橙红色和紫红色,可以鉴别;溴水与NaCl、NaBr不反应,与NaI反应生成I2,再用苯萃取后,

26、前两种上层均为橙红色,无法鉴别;NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀,且均不溶于稀HNO3,沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色;与的原理相似,只是有色层在上层;FeCl3溶液只能氧化I-生成I2,不能鉴别。 答案 C,化学专题八 氯及其化合物,微课6 海水资源的综合利用,微点解读：,1.氯的提取氯碱工业 海水粗盐饱和食盐水 阳极产物:C l 2 阴极产物: H 2 、NaOH 化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2。,化学专题八 氯及其化合物,3.海带中提取碘 (1)流程 (2)发生反应的离子方程式:Cl2+2I- I2+2Cl

27、-。,化学专题八 氯及其化合物,4.从海水中提取镁 (1)流程 (2)主要化学反应 制石灰乳:CaCO3 CaO+CO2、CaO+H2O Ca(OH)2; 沉淀Mg2+:Mg2+Ca(OH)2 Mg(OH)2+Ca2+; 制备MgCl2:Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O; 电解MgCl2:MgCl2(熔融) Mg+Cl2。,化学专题八 氯及其化合物,示例5 2015新课标全国卷,12,6分海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是 A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气

28、吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收,化学专题八 氯及其化合物,解析 苦卤中含有Br-,通入Cl2可将Br-氧化成Br2,A项正确;粗盐中含有Ca2+、S O 4 2 等杂质离子,故先除杂得NaCl和KCl的混合溶液,而NaCl的溶解度随温度变化不大,故采用重结晶可以得到较纯净的NaCl,B项正确;工业上沉淀海水中的Mg2+,采用Ca(OH)2,不用NaOH,因为NaOH的价格较贵,C项错误;Br2易挥发,先用热空气和水蒸气吹出后,再用SO2吸收,生成H2SO4和HBr,富集后再用Cl2将HBr氧化成Br2,D项正确。 答案 C,化学专题八 氯及其化合物,微课7 ClO2、NaClO2的性质、制

29、备及用途,微点解读：,续表,化学专题八 氯及其化合物,示例6 ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。,化学专题八 氯及其化合物,化学专题八 氯及其化合物,(1)仪器D的名称是 。安装F中导管时,应选用图2中的 。 (2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl 2ClO2+ Cl2+ 2NaCl +2H2O,为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速率宜 (填“快”或“慢”)。 (3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2 ,此时F中溶液的颜色不变,

30、则装置C的作用是 。 (4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 。在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。,化学专题八 氯及其化合物,解析 (1)仪器D为锥形瓶。根据实验分析,F中发生气体与KI的反应,所以气体应“长进短出”,选择装置b。(2)若稀盐酸滴加速率过快,则生成ClO2的速率快,稳定剂无法充分吸收,所以滴加稀盐酸的速率要慢。(3)F中溶液的颜色不变,说明没有Cl2进入F中与KI反应,装置C的作用是吸收Cl2。(4)酸性条件下Cl O 2 发生歧化反应,生成Cl-和ClO2,可利用得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒逆向配平该歧化反应。“ClO2释放实验”说明酸性条件下,D中发生反应生成ClO2,因此F中淀粉-KI溶液的作用是验证是否有ClO2生成,若有ClO2生成,ClO2会氧化I-生成I2,使F中的溶液变蓝色。 答案 (1)锥形瓶 b (2)慢 (3)吸收Cl2 (4)4H+5Cl O 2 Cl-+4ClO2 +2H2O 验证是否有ClO2生成,