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,在日常生活中使用广泛,其有效成分是NaClO。某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
(1)该学习小组按上图装置进行实验(部分夹持装置省去),反应一段时间后,分别取B、C瓶中的溶液进行实验,实验现象如下表。
已知:1.饱和NaClO溶液pH为11;
2.25°C时,弱酸电离常数为:H2CO3:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11;HClO:K=3×10-8
B瓶 | C瓶 | |
实验1:取样,滴加紫色石蕊试液 | 变红,不褪色 | 变蓝,不褪色 |
实验2:测定溶液的pH | 3 | 12 |
回答下列问题:
①仪器a的名称_____,装置A中发生反应的离子方程式________。
②实验1中B瓶溶液中产生现象的原因是_________。
③若将C瓶溶液换成 NaHCO3溶液,按上述操作步骤进行实验,C瓶现象为:实验1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______。
(2)测定C瓶溶液中NaClO含量(单位:g/L)的实验步骤如下:
Ⅰ.取C瓶溶液20ml于锥形瓶中,加入硫酸酸化,加入过量KI溶液,盖紧瓶塞并在暗处充分反应。
Ⅱ.用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的溶液,指示剂显示终点后,重复操作2~3次,Na2S2O3溶液的平均用量为24.00ml。(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①步骤Ⅰ的C瓶中发生反应的离子方程式为_______。
②步骤Ⅱ通常选用___作指示剂,滴定至终点的现象______。
③C瓶溶液中NaClO含量为_____g/L(保留2位小数)
【答案】分液漏斗 MnO2 +4H+ +2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O B瓶的饱和食盐水中吸收了A装置挥发出的HCl气体而呈酸性 C瓶溶液中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,HCO3-消耗H+,使平衡右移,HClO的浓度增大,HClO具有漂白性,使紫色石蕊立即褪色 ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O 淀粉溶液 当加入最后一滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不变色 4.47
【解析】
(1)①根据装置图分析仪器a的名称;装置A中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水;
②实验1中B瓶中饱和食盐水吸收A挥发的氯化氢;
③Cl2+H2OHCl+HClO,酸性HCl> H2CO3 > HClO>HCO3-,HCO3-与HCl反应、不与HClO反应;
(2)①C瓶中酸性条件下ClO-把I-氧化为I2;
②碘单质能使淀粉变蓝;滴入Na2S2O3消耗I2;
③根据关系式NaClO~I2~2S2O32-计算C瓶溶液中NaClO含量。
(1)①根据装置图,仪器a的名称是分液漏斗;装置A中二氧化锰与浓盐酸加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,反应离子方程式是MnO2 +4H+ +2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
②实验1中B瓶的饱和食盐水中吸收了A装置挥发出的HCl气体而呈酸性,滴加紫色石蕊试液;溶液变红;
③C瓶溶液中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO, HCO3-与HCl反应、不与HClO反应,HCO3-消耗HCl,使平衡右移,HClO的浓度增大,HClO具有漂白性,使紫色石蕊立即褪色;
(2)①C瓶中酸性条件下ClO-把I-氧化为I2,反应离子方程式是ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O;
②碘单质能使淀粉变蓝,步骤Ⅱ通常选用淀粉溶液作指示剂;滴入Na2S2O3消耗I2,滴定终点的现象是当加入最后一滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不变色;
③设NaClO的质量为xg;
NaClO~I2~2S2O32-
74.5g 2mol
Xg 0.1000mol/L×0.024L
X=0.0894g,C瓶溶液中NaClO含量为 g/L。