Question

2．卤素单质的性质活泼，卤素的化合物应用广泛，运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义．
（1）下列关于氯水的叙述正确的是AEF（填写序号）．
A．氯水中存在两种电离平衡
B．向氯水中通入SO₂，其漂白性增强
C．向氯水中通入氯气，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（Cl{O}^{-}）}$减小
D．加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小
E．加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动
F．向氯水中加少量固体NaOH，可能有c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）
（2）常温下，已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：

弱酸化学式	HClO	H2CO3
电离平衡常数	K=3.0×10-8	K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11

写出84消毒液（主要成分为NaClO）露置在空气中发生反应的有关化学方程式NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃．若将84消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O．
（3）二氧化氯（ClO₂）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂．工业上制备ClO₂的反应原理常采用：2NaClO₃+4HCl（浓）═2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl．
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是B（填序号）．
A．只有还原性  B．还原性和酸性
C．只有氧化性  D．氧化性和酸性
②若上述反应中产生0.1mol ClO₂，则转移电子的物质的量为0.1mol．
③ClO₂对污水中Fe²⁺、Mn²⁺、S^2-和CN^-等有明显的去除效果．现用ClO₂将CN^-氧化，有两种气体生成，其离子反应方程式为2ClO₂+2CN^-=N₂↑+2CO₂↑+2Cl^-．

Answer 1

分析 （1）氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种电离平衡；向氯水中通入SO₂，二者反应生成硫酸和盐酸，其漂白性减弱；当氯水饱和时再通氯气，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（Cl{O}^{-}）}$不变，若氯水不饱和再通氯气酸性增强会抑制次氯酸的电离，故比值增大；加水稀释氯水，溶液中的OH^-浓度增大；加水稀释氯水，酸性减弱，对水的电离抑制作用减弱，故水的电离平衡向正反应方向移动；向氯水中加入少量固体NaOH，当溶液呈中性时，根据电荷守恒可推导出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）；
（2）由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠；
（3）①HCl中的氯元素在产物存在于Cl₂，氯元素的化合价升高，氯元素被氧化，存在NaCl中氯元素的化合价未变化，据此解答；
②ClO₂是还原产物，氯元素的化合价由+5价降低为+4价，转移电子物质的量等于ClO₂的物质的量；
③ClO₂将CN^-氧化，只生成两种气体，应生成氮气与二氧化碳，同时生成氯离子．

解答 解：（1）A．氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种电离平衡，故A正确；
B．向氯水中通入SO₂，二者反应生成硫酸和盐酸，其漂白性减弱，故B错误；
C．当氯水饱和时再通氯气，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（Cl{O}^{-}）}$不变，若氯水不饱和再通氯气酸性增强会抑制次氯酸的电离，故比值增大，故C错误；
D．加水稀释氯水，溶液中的OH^-浓度增大，故D错误；
E．加水稀释氯水，酸性减弱，对水的电离抑制作用减弱，故水的电离平衡向正反应方向移动，故E正确；
F．向氯水中加入少量固体NaOH，当溶液呈中性时，根据电荷守恒可推导出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-），故F正确；
故答案为：AEF；
（2）由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠，
方程式为NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃，ClO^-与Cl^-在酸性条件下发生氧化还原反应生成，离子方程式为ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O，
故答案为：NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃；ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O；
（3）①HCl中的氯元素在产物存在于Cl₂，氯元素的化合价升高，氯元素被氧化，HCl起还原剂注意，同时存在NaCl中氯元素的化合价未变化，故HCl还起酸的作用，故答案为：B；
②ClO₂是还原产物，氯元素的化合价由+5价降低为+4价，转移电子物质的量为0.1mol×（5-4）=0.1mol，
故答案为：0.1mol；
③ClO₂将CN^-氧化，只生成两种气体，应生成氮气与二氧化碳，同时生成氯离子，反应离子方程式为：2ClO₂+2CN^-=N₂↑+2CO₂↑+2Cl^-，
故答案为：2ClO₂+2CN^-=N₂↑+2CO₂↑+2Cl^-．

点评 本题综合考查氯气和氯水的性质，题目较为综合，难度较大，注意把握题给信息，根据反应的现象判断生成物进而书写相关反应的方程式．