题目内容

【题目】氯气可用于制取漂白剂和自来水消毒。
(1)将氯气通入水中制得氯水,氯水可用于漂白,其中起漂白作用的物质是 (填写化学式)。
(2)“84”消毒液也可用于漂白,其工业制法是控制在常温条件下,将氯气通入NaOH溶液中,反应的离子方程式为
(3)同学们探究“84”消毒液在不同pH下使红纸褪色的情况,做了如下实验:
步骤1:将5mL市售“84”消毒液稀释100倍,测得稀释后溶液的pH=12;
步骤2:取稀释后溶液各20 mL分别加入3个洁净的小烧杯中;
步骤3:用硫酸将3个烧杯内溶液的pH分别调至10、7和4。(溶液体积变化忽略不计)
步骤4:在3个烧杯中分别放入大小相同的红纸,观察现象,记录如下:

烧杯

溶液的pH

现象

a

10

10 min后,红纸基本不褪色;4h后红纸褪色

b

7

10 min后,红纸颜色变浅;4 h后红纸褪色

c

4

10 min后,红纸颜色变得更浅;4h后红纸褪色

已知,溶液中Cl2、HC1O和ClO-物质的量分数(α) 随pH变化的关系如下图所示:

①由实验现象可获得以下结论:溶液的pH在4 ~10范围内,pH越大,红纸褪色
②结合图像进行分析,b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是
(4)由于氯气会与自来水中的有机物发生反应,生成对人体有害的物质,人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂,如ClO2气体就是一种新型高效含氯消毒剂。
①一种制备ClO2的方法是将SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中,反应的离子方程式为
②另一种制备ClO2的方法是用NaClO3与盐酸反应,同时有Cl2生成,产物中Cl2体积约占1/3。则每生成0.5 mol ClO2 , 转移mole-

【答案】
(1)HClO
(2)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)越慢,b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH,HClO浓度较小,反应速率较慢,褪色较慢
(4)SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-,0.5
【解析】解:(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能够将有色物质漂白。
所以答案是:HClO;
(2)常温下,氯气通入NaOH溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
所以答案是:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(3)①根据实验数据,溶液的pH在4 ~10范围内,pH越大,红纸褪色越慢。
所以答案是:越慢;

②根据溶液中Cl2、HC1O和ClO-物质的量分数(α) 随pH变化的关系图可知,b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH,HClO浓度较小,反应速率较慢,褪色较慢。
所以答案是:b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH,HClO浓度较小,反应速率较慢,褪色较慢;
(4)①将SO2通入硫酸酸化的NaC1O3溶液中反应生成了ClO2,根据氧化还原反应的规律,同时应该生成硫酸钠,反应的离子方程式为SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-
所以答案是:SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-

②用NaClO3与盐酸反应生成ClO2,同时有Cl2生成,产物中Cl2体积约占1/3,反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl= 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2H2O+2NaCl,反应中转移的电子为2e-,则每生成0.5 mol ClO2,转移的的物质的量为0.5mol。
所以答案是:0.5。

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