Question

（2011?黄山模拟）水是生命之源．饮用水消毒剂作为控制水质的一个重要环节，令世人关注．
（1）液氯消毒是最早的饮用水消毒方法．氯气溶于水能杀菌消毒的原因是：

生成的HClO具有强氧化性，可以杀菌

．近年来科学家提出，氯气能与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物可能对人体有害．
臭氧（O₃）是优良的水消毒剂．但当水中含溴离子（Br^-）时，臭氧可氧化溴离子（Br^-）为溴酸盐（BrO₃^-）．而溴酸盐 （BrO₃^-）是对人体有致癌作用的化合物，我国规定饮用水中BrO₃^-含量在10μg/L以下．测定BrO₃^-浓度可用离子色谱法．
（2）水中的氯离子（Cl^-）对BrO₃^-测定干扰很大，需要先除去氯离子（Cl^-）．用如图的装置可除去水中的氯离子（Cl^-）．装置中Ag是

阳

极（填电极名称），
Ag电极的电极反应式是

Ag+Cl^-+e^-=AgCl

．
（3）O₃氧化溴离子的原理如下：

已知HBrO是一种弱酸，O₃与HBrO反应很慢，BrO₃^-主要是由BrO^-与O₃反应生成．
对影响生成BrO₃^-速率的因素提出如下假设：（请你完成假设②和假设③）
假设①：反应的温度．
假设②：

溶液的pH

假设③：

Br^- 的浓度（或通入O₃的速率）

（4）设计实验验证假设①．
验证实验操作：
a．配制250mL 50mg/L KBr溶液，加入 15mL 某种pH=7的缓冲溶液（维持溶液的pH基本不变），并将溶液分为2份．
b．

分别在不同温度下，（以相同的速率）通入O₃ （相同时间）

实验中要测定的量是

分别测定相同时间内生成BrO₃^-的浓度

实验结论是

若测得BrO₃^-的浓度不同，则假设①正确，若测得BrO₃^- 的浓度相同，则假设①不正确

．

Answer 1

分析：（1）氯气和水反应可生成具有强氧化性的次氯酸；
（2）除去氯离子，溶液中应生成Ag⁺，可生成AgCl沉淀而除去；
（3）分析比较实验反应原理，推测影响反应速率的因素除了反应温度外，还可能是溶液的pH、Br^-的浓度、O₃通入速率等因素造成的；
（4）在做验证实验时，要遵守“多定一变”的原则，即保证除温度外其他条件相同下进行，然后测得具体数据，分析结果得出结论．

解答：解：（1）氯气和水反应可生成具有强氧化性的次氯酸，可用于杀菌消毒，故答案为：生成的HClO具有强氧化性，可以杀菌；
（2）除去氯离子，溶液中应生成Ag⁺，可生成AgCl沉淀而除去，则Ag应为阳极，被氧化，发生Ag+Cl^-+e^-=AgCl，故答案为：阳；Ag+Cl^-+e^-=AgCl；
（3）影响反应速率的因素除了反应温度外，还可能是溶液的pH、Br^-的浓度、O₃通入速率等因素造成的，
故答案为：溶液的pH；Br^- 的浓度（或通入O₃的速率）；
（4）为实验验证假设①，配制250mL 50mg/L KBr溶液，加入15mL某种pH=7的缓冲溶液（维持溶液的pH基本不变），并将溶液分为2份，分别在不同温度下，（以相同的速率）通入O₃（相同时间），别测定相同时间内生成BrO₃^-的浓度，若测得BrO₃^-的浓度不同，则假设①正确，若测得BrO₃^-的浓度相同，则假设①不正确，
故答案为：分别在不同温度下，（以相同的速率）通入O₃ （相同时间）；分别测定相同时间内生成BrO₃^-的浓度；若测得BrO₃^-的浓度不同，则假设①正确，若测得BrO₃^- 的浓度相同，则假设①不正确．

点评：本题主要实验原理为背景，综合考查了氯气的性质以及影响化学反应速率的因素，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意多个实验条件下要遵守“多定一变”的原则，难度中等．