题目内容
【题目】某兴趣小组模拟氯碱工业生产原理并探究其产品的性质。已知文献记载:
①氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成NaClO;氯气与热的氢氧化钠溶液反应可生成NaClO和NaClO3。②在酸性较弱时KI只能被NaClO氧化,在酸性较强时亦能被NaClO3氧化。
(1)该小组利用如图所示装置制取家用消毒液(主要成分为NaClO),则a为_______(填“阳极”或“阴极”)。生成NaClO的离子方程式为________。
(2)该小组将0.784L(标准状况)Cl2通入50.00mL热的NaOH溶液中,两者恰好完全反应后,稀释到250.0mL。
Ⅰ.取稀释后的溶液25.00mL用醋酸酸化,加入过量KI溶液。用0.2000mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,消耗Na2S2O3溶液10.00mL时恰好到达终点。
Ⅱ.将上述滴定后的溶液用盐酸酸化至强酸性,再用上述Na2S2O3溶液滴定到终点,需Na2S2O3溶液30.00mL。
①操作Ⅱ中氯酸钠与碘化钾反应的离子方程式为________。
②反应后的溶液中次氯酸钠和氯酸钠的物质的量之比为________。
【答案】阴极Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O1︰1
【解析】
(1)根据装置图可判断b电极应该生成氯气,a电极生成了氢氧根,溶液中水电离的氢离子得到电子被还原,所以a为阴极,反应生成NaClO的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)①酸性较强条件下,NaClO3将I-氧化成I2,根据化合价升降相等配平,反应的离子方程式是ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O;
②用醋酸酸化,只有次氯酸钠氧化碘化钾,消耗Na2S2O3溶液10.00mL,由关系式ClO-~2I-~I2~2S2O32-可知n(NaClO)=n(I2)=0.5×n(S2O32-)=0.5×0.2000mol/L×0.010L=0.001mol;用盐酸酸化至强酸性,氯酸钾氧化碘化钠,消耗Na2S2O3溶液30.00mL;根据关系式:ClO3-~6I-~3I2~6S2O32-可知n(NaClO3)=n(S2O32-)×1/6=0.2000mol/L×0.03L×1/6=0.001mol;故n(NaClO):n(NaClO3)=1:1。