Question

2．“84消毒液”因1984年北京某医院研制使用而得名，在日常生活中使用广泛，其有效成分是NaClO．某小组在实验室制备NaClO溶液，并进行性质探究和成分测定．

（1）该小组按图装置进行实验，反应一段时间后，分别取B、C、D瓶的溶液进行实验，实验现象如表．（已知饱和NaClO溶液pH为11）

实验步骤	实验现象
	B瓶	C瓶	D瓶
实验1：取样，滴加紫色石蕊溶液	变红，不褪色	变蓝，不褪色	立即褪色
实验2：取样，测定溶液的pH	3	12	7

①装置A中反应的化学方程式为KClO₃+6HCl=3Cl₂↑+KCl+3H₂O．
②B瓶溶液中H⁺的主要来源是氯气中的氯化氢．
③C瓶溶液的溶质是NaClO、NaCl、NaOH（填化学式）．
④结合平衡移动原理解释D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因溶液中存在平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO，HCO₃^-消耗H⁺，使平衡右移，HClO浓度增大．
（2）测定C瓶溶液中NaClO含量（单位：g•L^-1）的实验步骤如下：
Ⅰ．取C瓶溶液20mL于锥形瓶，加足量盐酸酸化，迅速加入过量KI溶液，盖紧瓶塞并在暗处充分反应．
Ⅱ．用0.1000mol•L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定锥形瓶中的溶液，指示剂显示终点时共用去20.00mL Na₂S₂O₃溶液．（I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）
①步骤Ⅰ总反应的离子方程式为ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O，盖紧瓶塞并在暗处反应的原因是防止HClO分解．
②C瓶溶液中NaClO的含量为3.7g•L^-1．（保留1位小数．NaClO式量为74.5）

Answer 1

分析 装置A中氯酸钾固体和浓盐酸反应生成氯气，氯气中含氯化氢气体，通过装置B中饱和食盐水除去氯化氢，通过装置C中氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠，通过碳酸氢钠溶液，氯气和水反应生成的盐酸和碳酸氢钠反应，促进氯气和水反应正向进行次氯酸浓度增大，最后通过碱石灰吸收多余氯气，
（1）①装置A中氯酸钾固体和浓盐酸反应生成氯气；
②B瓶溶液滴加紫色石蕊溶液变红色，说明含氢离子，是氯气中所含氯化氢生成；
③通过装置C中氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠；
④D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因是氯气和水反应生成的盐酸和碳酸氢钠反应，促进氯气和水反应正向进行次氯酸浓度增大；
（2）①取C瓶溶液20mL于锥形瓶，加足量盐酸酸化，迅速加入过量KI溶液，次氯酸钠在酸溶液中氧化碘化钾生成碘单质，次氯酸见光分解；
②ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O、I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，ClO^-～I₂～2S₂O₃^2-，计算得到C瓶溶液中NaClO的含量．

解答 解：装置A中氯酸钾固体和浓盐酸反应生成氯气，氯气中含氯化氢气体，通过装置B中饱和食盐水除去氯化氢，通过装置C中氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠，通过碳酸氢钠溶液，氯气和水反应生成的盐酸和碳酸氢钠反应，促进氯气和水反应正向进行次氯酸浓度增大，最后通过碱石灰吸收多余氯气，
（1）①装置A中氯酸钾固体和浓盐酸反应生成氯气，反应的化学方程式为KClO₃+6HCl=3Cl₂↑+KCl+3H₂O，
故答案为：KClO₃+6HCl=3Cl₂↑+KCl+3H₂O；
②B瓶溶液滴加紫色石蕊溶液变红色，说明含氢离子，B瓶溶液中H⁺的主要来源是氯气中所含氯化氢，
故答案为：氯气中混有氯化氢；
③氯气和装置C中氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠，C瓶溶液的溶质是NaClO、NaCl、NaOH，
故答案为：NaClO、NaCl、NaOH；
④D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因是：溶液中存在平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO，HCO₃^-消耗H⁺，使平衡右移，HClO浓度增大，
故答案为：溶液中存在平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO，HCO₃^-消耗H⁺，使平衡右移，HClO浓度增大；
（2）①步骤Ⅰ总反应是次氯酸钠在酸溶液中氧化碘化钾生成碘单质，反应的离子方程式为：ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O，盖紧瓶塞并在暗处反应的原因是防止HClO分解，
故答案为：ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O；防止HClO分解；
②ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，
NaClO～I₂～2S₂O₃^2-，
1                     2
n              0.1000mol•L^-1×0.020L 
n=0.001mol，
C瓶溶液中NaClO的含量=$\frac{0.001mol×74.5g/mol}{0.020L}$=3.7g/L，
故答案为：3.7．

点评 本题考查了物质制备、物质性质、实验现象的垃圾应用、主要是物质特征性质和定量关系的计算分析，掌握基础是解题关键，题目难度中等．