Question

19．某興趣小組模擬氯堿工業(yè)生產原理并探究其產品的性質．已知文獻記載：
①氯氣與冷的氫氧化鈉溶液反應生成NaClO；氯氣與熱的氫氧化鈉溶液反應可生成NaClO和NaClO₃．②在酸性較弱時KI只能被NaClO氧化，在酸性較強時亦能被NaClO₃氧化．
（1）該小組利用如圖所示裝置制取家用消毒液（主要成分為NaClO），則a為陰極（填“陽極”或“陰極”）．生成NaClO的離子方程式為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（2）該小組將0.784L（標準狀況）Cl₂通入50.00mL熱的NaOH溶液中，兩者恰好完全反應后，稀釋到250.0mL．
Ⅰ．取稀釋后的溶液25.00mL用醋酸酸化，加入過量KI溶液．用0.2000mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，消耗Na₂S₂O₃溶液10.00mL 時恰好到達終點．
Ⅱ．將上述滴定后的溶液用鹽酸酸化至強酸性，再用上述Na₂S₂O₃溶液滴定到終點，需Na₂S₂O₃溶液30.00mL．
①操作Ⅱ中氯酸鈉與碘化鉀反應的離子方程式為ClO₃^-+6I^-+6H⁺═3I₂+Cl^-+3H₂O．
②反應后的溶液中次氯酸鈉和氯酸鈉的物質的量之比為1：1．

Answer 1

分析 （1）電解飽和食鹽水，生成了氫氣和氯氣；a得到了氫氣，溶液中產生了氫氧根，發(fā)生了還原反應，故A為陰極，生成NaClO的離子方程式是：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）①在酸性較強I^-能被NaClO₃氧化成碘單質，反應方程式是：ClO₃^-+6I^-+6H⁺═3I₂+Cl^-+3H₂O；
②根據反應方程找出關系式ClO^-～2I^-～I₂～2S₂O₃^2-、ClO₃^-～6I^-～3I₂ ～6S₂O₃^2-，然后計算出次氯酸鈉和氯酸鈉的物質的量．

解答 解：（1）a極生成了氫氧根，溶液中水電離的氫離子得到電子被還原，a為陰極，反應生成NaClO的離子方程式是：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：陰極；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）①酸性較強條件下，ClO₃^-將I^-氧化成I₂，根據化合價升降相等配平，反應的化學方程式是：ClO₃^-+6I^-+6H⁺═3I₂+Cl^-+3H₂O；
故答案為：ClO₃^-+6I^-+6H⁺═3I₂+Cl^-+3H₂O；
②用醋酸酸化，只有次氯酸鈉氧化碘化鉀，消耗Na₂S₂O₃溶液10.00mL，由關系式ClO^-～2I^-～I₂～2S₂O₃^2-
n（NaClO）=n（I₂）=0.5×n（S₂O₃^2-）=0.5×0.2000mol/L×0.010L=0.001mol；
用鹽酸酸化至強酸性，氯酸鉀氧化碘化鈉，消耗Na₂S₂O₃溶液30.00mL；根據關系式：ClO₃^-～6I^-～3I₂ ～6S₂O₃^2-，
n（NaClO₃）=$\frac{1}{3}$×n（I₂）=$\frac{1}{6}$×n（S₂O₃^2-）=$\frac{1}{6}$×0.2000mol/L×0.03L=0.001mol；
故n（NaClO）：n（NaClO₃）=1：1；
故答案為：1：1．

點評 本題考查了電極反應、次氯酸鈉、氯酸鈉的性質，涉及了較多的計算，成分考查了化學計算能力，可以找出關系式進行求解，本題難度中等．