Question

2．“84消毒液”因1984年北京某醫(yī)院研制使用而得名，在日常生活中使用廣泛，其有效成分是NaClO．某小組在實(shí)驗(yàn)室制備NaClO溶液，并進(jìn)行性質(zhì)探究和成分測定．

（1）該小組按圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)一段時間后，分別取B、C、D瓶的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表．（已知飽和NaClO溶液pH為11）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	B瓶	C瓶	D瓶
實(shí)驗(yàn)1：取樣，滴加紫色石蕊溶液	變紅，不褪色	變藍(lán)，不褪色	立即褪色
實(shí)驗(yàn)2：取樣，測定溶液的pH	3	12	7

①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為KClO₃+6HCl=3Cl₂↑+KCl+3H₂O．
②B瓶溶液中H⁺的主要來源是氯氣中的氯化氫．
③C瓶溶液的溶質(zhì)是NaClO、NaCl、NaOH（填化學(xué)式）．
④結(jié)合平衡移動原理解釋D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因溶液中存在平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO，HCO₃^-消耗H⁺，使平衡右移，HClO濃度增大．
（2）測定C瓶溶液中NaClO含量（單位：g•L^-1）的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
Ⅰ．取C瓶溶液20mL于錐形瓶，加足量鹽酸酸化，迅速加入過量KI溶液，蓋緊瓶塞并在暗處充分反應(yīng)．
Ⅱ．用0.1000mol•L^-1 Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液，指示劑顯示終點(diǎn)時共用去20.00mL Na₂S₂O₃溶液．（I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）
①步驟Ⅰ總反應(yīng)的離子方程式為ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O，蓋緊瓶塞并在暗處反應(yīng)的原因是防止HClO分解．
②C瓶溶液中NaClO的含量為3.7g•L^-1．（保留1位小數(shù)．NaClO式量為74.5）

Answer 1

分析 裝置A中氯酸鉀固體和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣中含氯化氫氣體，通過裝置B中飽和食鹽水除去氯化氫，通過裝置C中氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉，通過碳酸氫鈉溶液，氯氣和水反應(yīng)生成的鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)，促進(jìn)氯氣和水反應(yīng)正向進(jìn)行次氯酸濃度增大，最后通過堿石灰吸收多余氯氣，
（1）①裝置A中氯酸鉀固體和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣；
②B瓶溶液滴加紫色石蕊溶液變紅色，說明含氫離子，是氯氣中所含氯化氫生成；
③通過裝置C中氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉；
④D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因是氯氣和水反應(yīng)生成的鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)，促進(jìn)氯氣和水反應(yīng)正向進(jìn)行次氯酸濃度增大；
（2）①取C瓶溶液20mL于錐形瓶，加足量鹽酸酸化，迅速加入過量KI溶液，次氯酸鈉在酸溶液中氧化碘化鉀生成碘單質(zhì)，次氯酸見光分解；
②ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，ClO^-～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-，計算得到C瓶溶液中NaClO的含量．

解答 解：裝置A中氯酸鉀固體和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣中含氯化氫氣體，通過裝置B中飽和食鹽水除去氯化氫，通過裝置C中氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉，通過碳酸氫鈉溶液，氯氣和水反應(yīng)生成的鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)，促進(jìn)氯氣和水反應(yīng)正向進(jìn)行次氯酸濃度增大，最后通過堿石灰吸收多余氯氣，
（1）①裝置A中氯酸鉀固體和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為KClO₃+6HCl=3Cl₂↑+KCl+3H₂O，
故答案為：KClO₃+6HCl=3Cl₂↑+KCl+3H₂O；
②B瓶溶液滴加紫色石蕊溶液變紅色，說明含氫離子，B瓶溶液中H⁺的主要來源是氯氣中所含氯化氫，
故答案為：氯氣中混有氯化氫；
③氯氣和裝置C中氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉，C瓶溶液的溶質(zhì)是NaClO、NaCl、NaOH，
故答案為：NaClO、NaCl、NaOH；
④D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因是：溶液中存在平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO，HCO₃^-消耗H⁺，使平衡右移，HClO濃度增大，
故答案為：溶液中存在平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO，HCO₃^-消耗H⁺，使平衡右移，HClO濃度增大；
（2）①步驟Ⅰ總反應(yīng)是次氯酸鈉在酸溶液中氧化碘化鉀生成碘單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O，蓋緊瓶塞并在暗處反應(yīng)的原因是防止HClO分解，
故答案為：ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O；防止HClO分解；
②ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，
NaClO～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-，
1                     2
n              0.1000mol•L^-1×0.020L 
n=0.001mol，
C瓶溶液中NaClO的含量=$\frac{0.001mol×74.5g/mol}{0.020L}$=3.7g/L，
故答案為：3.7．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)制備、物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的垃圾應(yīng)用、主要是物質(zhì)特征性質(zhì)和定量關(guān)系的計算分析，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．