题目内容
【题目】“84消毒液”因1984年北京某医院研制使用而得名，在2020年抗击新型冠状病毒肺炎中被广泛用于消毒，其有效成分是NaClO。某校化学研究性学习小组在实验室制备NaClO溶液，并进行性质探究和成分测定。
已知：①室温下，饱和NaClO溶液pH为11
②25℃时，H2CO3：Ka1=4.4×10-7，Ka2=4.7×10-11；HClO：Ka=3.0×10-8
I．制备NaClO溶液
该学习小组按下图装置进行实验(部分夹持装置省去)
(1)上图中A为实验室制备Cl2的发生装置，可以选用下列图中_(填代号)装置，用该装置制备Cl2反应的化学方程式为__。
(2)B装置中仪器a的名称是____，B装置可除去氯气中氯化氢杂质， 此外还有______作用(写出一点)。
II．NaClO性质探究
按上图装置进行实验，一段时间后，取C瓶中的溶液进行实验，如下表：
实验内容 | 实验现象 | |
实验l | 取样，滴加紫色石蕊试液 | 变蓝，不褪色 |
实验2 | 测定溶液的pH | 12 |
(3)C瓶溶液中的溶质除NaCl外，还有______(填化学式)。
(4)将C瓶中NaOH溶液换成NaHCO3溶液，反应一段时间后，取C瓶中的溶液按上表实验内容进行实验。现象为：实验l中紫色石蕊试液立即褪色，实验2中溶液的pH=7。结合平衡移动原理解释紫色石蕊试液立即褪色的原因是________。
III．测定C瓶溶液中NaClO含量(单位：g·L-1)
i.取C瓶溶液10.00mL于锥形瓶中，加入适量硫酸酸化，迅速加入过量KI溶液，盖紧瓶塞并在暗处充分反应。
ii.用0.1000molL-1Na2S2O3标准溶液滴定上述锥形瓶中的溶液至终点，重复操作2~3次，消耗Na2S2O3溶液的平均用量为12.00mL。(已知：I2+2
=2I-+
)
(5)i中主要发生反应的离子方程式为_______，ii中用_______作指示剂。
(6)盖紧瓶塞并在暗处反应的原因是________。
(7)C瓶溶液中NaClO含量是______g·L-1(保留2位小数)。
【答案】甲或乙 MnO2+4HCl(浓)
Cl2↑+MnCl2+2H2O 或2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 长颈漏斗 贮藏少量气体或平衡气压(安全瓶)或防倒吸 NaClO、NaOH 溶液中存在平衡 Cl2+H2OHCl+HClO，HCO3- 消耗 H+，使平衡右移，HClO 浓度增大 ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O 淀粉溶液 防止HClO分解(防止Cl2、I2逸出) 4.47
【解析】
I．制备NaClO溶液
(1)实验室制备Cl2若采用二氧化锰与浓盐酸加热的方法，根据反应条件结合装置可知乙和丙不能进行加热，只能在甲装置中进行反应，发生反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O；若采用采用高锰酸钾与浓盐酸常温下制备氯气，则不需要加热装置，同时因高锰酸钾易溶于水不能选用丙装置制取，应该在乙装置中进行，发生反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，
故答案为：甲或乙；MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O或2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(2) B装置中仪器a为长颈漏斗，B装置可除去氯气中氯化氢杂质， 此外因长颈漏斗与外界连通，可以起到平衡内外压强的作用从而能有效的防止倒吸现象，另外过量的氯气还可以贮藏在B中，
故答案为：长颈漏斗；贮藏少量气体或平衡气压(安全瓶)或防倒吸；
II．NaClO性质探究
(3) C瓶溶液中的溶质除NaCl外，还存在产物次氯酸钠，但室温下，饱和NaClO溶液pH为11，C中溶液的pH值12，从而说明溶液还存在未反应完的氢氧化钠，
故答案为：NaClO、NaOH；
(4) 溶液中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO，结合碳酸的酸性比盐酸弱，但因H2CO3：Ka1=4.4×10-7，HClO：Ka=3.0×10-8，可知碳酸酸性强于次氯酸，则碳酸氢钠只与盐酸反应不能与次氯酸反应，HCO3- 消耗H+，使平衡右移，HClO 浓度增大，HClO浓度越大漂白能力增强，因此使紫色石蕊褪色，
故答案为：溶液中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO，HCO3- 消耗H+，使平衡右移，HClO 浓度增大；
III．测定C瓶溶液中NaClO含量(单位：g·L-1)
(5)i.取C瓶溶液10.00mL于锥形瓶中，加入适量硫酸酸化，迅速加入过量KI溶液，C中的ClO-具有强氧化性能氧化碘离子，发生反应的离子方程式为：ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O；ii.用0.1000molL-1Na2S2O3标准溶液滴定含碘单质的溶液至终点，应选用淀粉做指示剂，
故答案为：ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O；淀粉；
(6) 盖紧瓶塞并在暗处反应的主要原因是：HClO不稳定，在受热或者见光条件下易发生分解反应，同时也可以防止溶液中产生的氯气和碘逸出，故答案为：防止HClO分解(防止Cl2、I2逸出)
(7) 结合反应ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O，I2+2
=2I-+
，根据转化关系可知
，则
，C瓶溶液中NaClO含量是
故答案为：4.47。
【题目】微型实验具有装置小巧、节约药品、操作简便、现象明显、安全可靠、减少污染等优点，下图是某同学设计的实验室制取Cl2并探究其化学性质的微型装置(图中夹持装置均略去)。
查阅资料：氯气的氧化性大于HIO3。
回答下列问题：
(1)实验室中可代替图中添加浓盐酸的仪器名称是___________。
(2)加入浓盐酸后试管内发生反应的化学方程式是__________________________________。
(3)探究氯气的化学性质，将实验现象填写在下表对应的空格里：___________
操作步骤 | 实验现象 |
缓慢加入浓盐酸，打开c、d、e，使产生的氯气缓慢充入Y试管 | |
关闭c打开b，使氯气缓慢进入Y管中 |
(4)实验中发现若氯气的通入量过多，淀粉碘化钾试纸会逐渐变为无色，可能的原因是__________________________________________________。
(5)此装置___________(填“能”或“不能”)证明氧化性顺序Cl2>Br2>I2，原因是___________，实验完毕后，关闭止水夹b，打开a、c，挤压气球，目的是__________________________。
