Question

5．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究鹵族元素的有關(guān)性質(zhì)具有重要意義．
（1）下列關(guān)于氯水的敘述正確的是aef（填寫(xiě)序號(hào)）．
a．氯水中存在兩種電離平衡
b．向氯水中通入SO₂，其漂白性增強(qiáng)
c．向氯水中通入氯氣，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（ClO-）}$減小
d．加水稀釋氯水，溶液中的所有離子濃度均減小
e．加水稀釋氯水，水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
f．向氯水中加少量固體NaOH，可能有c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）
（2）氯氣在工業(yè)上有著極其廣泛的用途．工業(yè)上通過(guò)氯堿工業(yè)生產(chǎn)氯氣，其反應(yīng)的離子方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．用惰性電極電解100mL飽和食鹽水，當(dāng)陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2mL氣體，忽略溶液體積的變化時(shí)，所得溶液的pH=12．
（3）常溫下，已知25℃時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)：

弱酸化學(xué)式	HClO	H2CO3
電離平衡常數(shù)	K=4.7×10-8	K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11

寫(xiě)出84消毒液（主要成分為NaClO）露置在空氣中發(fā)生反應(yīng)的有關(guān)化學(xué)方程式NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃．2HClO$\frac{\underline{\;光照\(chéng);}}{\;}$2HCl+O₂↑若將84消毒液與潔廁劑（含有濃鹽酸）混合使用可能會(huì)導(dǎo)致中毒，請(qǐng)用離子方程式解釋有關(guān)原因ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）氯水中存在次氯酸的電離和水的電離兩種電離平衡；向氯水中通入SO₂，二者反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，其漂白性減弱；當(dāng)氯水飽和時(shí)再通氯氣，c（H⁺）/c（ClO^-）不變，若氯水不飽和再通氯氣酸性增強(qiáng)會(huì)抑制次氯酸的電離，故比值增大；加水稀釋氯水，溶液中的OH^-濃度增大；加水稀釋氯水，酸性減弱，對(duì)水的電離抑制作用減弱，故水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；向氯水中加入少量固體NaOH，當(dāng)溶液呈中性時(shí)，根據(jù)電荷守恒可推導(dǎo)出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）．
（2）工業(yè)用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，反應(yīng)的方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，當(dāng)陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2mL氣體，即生成0.0005mol氫氣，根據(jù)方程式計(jì)算生成NaOH的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算溶液的pH；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的兩級(jí)電離常數(shù)之間，因此84消毒液露置在空氣中與二氧化碳反應(yīng)只能生成碳酸氫鈉．

解答 解：（1）a．氯水中存在次氯酸的電離和水的電離兩種電離平衡，故a正確；
b．向氯水中通入SO₂，二者反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，其漂白性減弱，故b錯(cuò)誤；
c．當(dāng)氯水飽和時(shí)再通氯氣，c（H⁺）/c（ClO^-）不變，若氯水不飽和再通氯氣酸性增強(qiáng)會(huì)抑制次氯酸的電離，故比值增大，故c錯(cuò)誤；
d．加水稀釋氯水，溶液中的OH^-濃度增大，故d錯(cuò)誤；
e．加水稀釋氯水，酸性減弱，對(duì)水的電離抑制作用減弱，故水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故e正確；
f．向氯水中加入少量固體NaOH，當(dāng)溶液呈中性時(shí)，根據(jù)電荷守恒可推導(dǎo)出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-），故f正確；
故答案為：aef；
（2）工業(yè)用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，反應(yīng)的方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，當(dāng)陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2mL氣體，即生成0.0005mol氫氣，則生成NaOH0.001mol，c（OH^-）=$\frac{0.001mol}{0.1L}$=0.01mol/L，則pH=12，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$  2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；12；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的兩級(jí)電離常數(shù)之間，因此84消毒液露置在空氣中與二氧化碳反應(yīng)只能生成碳酸氫鈉，
方程式為NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃，生成的HClO不穩(wěn)定，見(jiàn)光分解：2HClO$\frac{\underline{\;光照\(chéng);}}{\;}$2HCl+O₂↑，ClO^-與Cl^-在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成，離子方程式為ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O，
故答案為：NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃；2HClO$\frac{\underline{\;光照\(chéng);}}{\;}$2HCl+O₂↑；ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查氯氣和氯水的性質(zhì)，題目較為綜合，難度較大，注意把握題給信息，根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象判斷生成物進(jìn)而書(shū)寫(xiě)相關(guān)反應(yīng)的方程式．