Question

19．饮用水安全在灾后重建中占有极为重要的地位，为防止灾后疫病要使用大量的各种消毒液，如NaClO溶液，某学习小组对消毒液次氯酸钠（NaClO）的制备与性质进行研究．
（1）下面是某同学从超市购买的某品牌消毒液包装说明查询到的部分内容：主要有效成分为次氯酸钠，有效氯含量8000～10000mg/L．可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用．本品须密封，置阴凉暗处保存．据此分析：
①室温时，他测得该消毒液（NaClO）的pH＞7（填“＞”、“=”或“＜”），其原因为（用离子方程式表示）ClO^-+H₂O?HClO+OH^-．
②该消毒液还具有的化学性质有A、D（填序号）
A．强氧化性      B．强还原性    C．不稳定性   D．漂白性
③从该消毒液的保存要求分析，导致其失效的主要原因是（用化学方程式表示）2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO．
④日常生活中也常用明矾作净水剂，用离子方程式表示其净水原理Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺．
（2）该学习小组同学用石墨和饱和食盐水设计了如图所示的装置，进行消毒液（ NaClO 溶液）制备，通电时，电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；为使生成的Cl₂完全被吸收，则电源的a极应为负极（填“正”或“负”），溶液中生成NaClO的离子方程式为Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）①次氯酸钠是强碱弱酸盐，阴离子易水解而使其溶液呈碱性；
②次氯酸钠具有强氧化性且不稳定；
③次氯酸的酸性小于碳酸；
④明矾溶解后溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有较大的表面积能吸附悬浮杂质；
（2）电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电；为使生成的Cl₂完全被吸收，则氢氧化钠和氯气的接触面积要大且接触时间要长，则在连接b的电极上生成氯气，连接a的电极上生成氢气；氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．

解答 解：（1）①次氯酸钠是强碱弱酸盐，阴离子易水解而使其溶液呈碱性，溶液PH＞7，水解方程式为ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，
故答案为：＞；ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
②在消毒液中，次氯酸钠具有氧化性，还具有漂白性，
故答案为：A、D；
③次氯酸的酸性小于碳酸，根据强酸制取弱酸知，次氯酸钠易和二氧化碳、水反应生成次氯酸，2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO，次氯酸不稳定，易分解，所以次氯酸钠易失效，
故答案为：2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO；
④明矾溶解后溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有较大的表面积能吸附悬浮杂质，反应的离子方程式为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，
故答案为：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（2）电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，电池反应式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
为使生成的Cl₂完全被吸收，则氢氧化钠和氯气的接触面积要大且接触时间要长，则在连接b的电极上生成氯气，连接a的电极上生成氢气，所以a是负极；
氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子反应方程式为Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；负；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

点评 本题考查了电解原理、次氯酸钠的性质，明确离子放电顺序及电极上发生的反应是解本题关键，注意水解方程式要写可逆号，为易错点，题目难度中等．