Question

5．Cl₂、漂白液（有效成分为NaClO）在生产、生活中广泛用于杀菌、消毒．
（1）电解NaCl溶液生成Cl₂的化学方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（2）①Cl₂溶于H₂O、NaOH溶液即获得氯水、漂白液．
干燥的氯气不能漂白物质，但氯水却有漂白作用，说明起漂白作用的物质是HClO
②25℃，Cl₂与H₂O、NaOH的反应如下：

反应Ⅰ	Cl2+H2O?Cl-+H++HClO  K1=4.5×10-4
反应Ⅱ	Cl2+2OH-?Cl-+ClO-+H2O K2=7.5×1015

不直接使用氯水而使用漂白液做消毒剂的原因是K₂＞K₁，反应Ⅱ的有效成分比反应Ⅰ的有效成分大，氯气转化为HClO更充分，次氯酸钠比次氯酸更稳定
（3）家庭使用漂白液时，不宜直接接触铁制品，漂白液腐蚀铁的电极反应为：Fe-2e^-=Fe²⁺：ClO^-发生的电极反应式是ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-
（4）研究漂白液的稳定性对其生产和保存有实际意义．30℃时，pH=11的漂白液中NaClO的质量百分含量随时间变化如下：

①分解速v（Ⅰ）、v（Ⅱ）的大小关系是＞，原因是在相同条件下，次氯酸钠的浓度越大，其分解速率越大
②NaClO分解的化学方程式是2NaClO$\frac{\underline{\;30℃\;}}{\;}$2NaCl+O₂↑
③4d～8d，Ⅰ中v（NaClO）=0.047mol/（L．d）（常温下漂白液的密度约为1g/cm³，且变化忽略不计）

Answer 1

分析 （1）电解NaCl溶液可生成氢气、氯气和氢氧化钠；
（2）对比氯水的成分可知具有漂白性的物质；氯水中HClO浓度较低，且不稳定；
（3）ClO^-得电子被还原；
（4）①一般来说浓度越大，反应速率越大；
②NaClO分解的最终产物为NaCl和氧气；
③4d～8d，NaClO的含量由6.5%变为5.1%，假设溶液体积为1L，计算NaClO的消耗的量，进而计算速率．

解答 解：（1）电解NaCl溶液可生成氢气、氯气和氢氧化钠，方程式为2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）①氯水中含有盐酸和次氯酸，氯气和盐酸都不具有漂白性，具有漂白性的为HClO，故答案为：HClO；
②氯水和漂白液的漂白成分为HClO，根据平衡常数K₂＞K₁，确定漂白液的有效成分次氯酸更多，并且次氯酸钠比次氯酸更稳定，
故答案为：K₂＞K₁，反应Ⅱ的有效成分比反应Ⅰ的有效成分大，氯气转化为HClO更充分，次氯酸钠比次氯酸更稳定；
（3）Fe-2e^-=Fe²⁺应为负极反应，则正极反应为ClO^-得电子被还原，方程式为ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，故答案为：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-；
（4）①根据图可知次氯酸钠的其实含量Ⅰ大于Ⅱ，浓度越大反应速率越大，则v（Ⅰ）＞v（Ⅱ），
故答案为：＞；在相同条件下，次氯酸钠的浓度越大，其分解速率越大；
②NaClO分解的最终产物为NaCl和氧气，方程式为2NaClO$\frac{\underline{\;30℃\;}}{\;}$2NaCl+O₂↑，故答案为：2NaClO$\frac{\underline{\;30℃\;}}{\;}$2NaCl+O₂↑；
③4d～8d，NaClO的含量由6.5%变为5.1%，假设溶液体积为1L，v（NaClO）=[（6.5%-5.1%）×1g/mL×10³÷74.5g/mol]÷4d=0.047mol/（L．d），故答案为：0.047．

点评 本题为生活、生产实际相关的综合题，主要考查的是对元素化合物、化学动力学等当面的知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，难度中等．