Question

20．自来水厂常将氯气通入水中杀菌消毒．
（1）请写出氯气与水反应的化学方程式，并据此推断氯水中含有哪些物质．
（2）氯气与水反应的产物中哪些能发生电离？请写出电离方程式．
（3）久置氯水漂白作用会明显减弱．无什么？
（4）请设计实验方案，促使氯气与水反应的化学平衡向正反应方向移动．

Answer 1

分析 （1）氯气和水反应生成HCl和HClO，且该反应存在化学平衡，HClO和H₂O都是弱电解质，在水溶液中存在电离平衡；
（2）氯气和水反应生成的HCl、HClO都属于电解质，但HCl是强电解质，在水溶液中完全电离；HClO是弱电解质，存在电离平衡；
（3）氯水中HClO具有强氧化性而能漂白某些有色物质，但HClO不稳定，光照易分解生成HCl和O₂；
（4）氯气和水反应离子方程式为Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，可以通过改变溶液中氯离子、氢离子浓度来促使平衡正向移动．

解答 解：（1）氯气和水反应生成HCl和HClO，且该反应存在化学平衡Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，HClO和H₂O都是弱电解质，在水溶液中存在电离平衡，HClO?H⁺+ClO^- H₂O?H⁺+OH^-，所以氯水中存在的物质有盐酸、次氯酸、水、氯气，答：氯水中存在的物质有盐酸、次氯酸、氯气和水；
（2）氯气和水反应生成的HCl、HClO都属于电解质，但HCl是强电解质，在水溶液中完全电离；HClO是弱电解质，存在电离平衡，则氯气和水反应产物中存在电离为HClO?H⁺+ClO^-、HCl=H⁺+Cl^-，答：氯气和水反应产物HCl、HClO能发生电离，存在的电离平衡方程式为HClO?H⁺+ClO^-、HCl=H⁺+Cl^-；
（3）氯水中HClO具有强氧化性而能漂白某些有色物质，但HClO不稳定，光照易分解生成HCl和O₂，导致溶液中次氯酸浓度减小，则溶液漂白性降低，故答案为：光照导致溶液中次氯酸浓度降低，溶液漂白性减弱；
（4）氯气和水反应离子方程式为Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，可以通过改变溶液中氯离子、氢离子浓度来促使平衡正向移动，可以加入硝酸银溶液、加入锌等方法促进平衡正向移动，故答案为：加入硝酸银溶液或加入锌粒促进平衡正向移动．

点评 本题以氯水为例考查平衡移动原理、弱电解质的电离等知识点，明确物质性质是解本题关键，难点是实验设计及氯水成分判断，题目难度不大．