次氯酸钠和藏氯酸钠都是重要的含氯消毒剂．(l) NaClO中.氯元素的化合价为．(2)某同学在实验室探究并制作一种家用环保型消毒液发生器.设计了如图的装置.用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液．①通电时.为使Cl2被完全吸收.制得有较强杀菌能力的消毒液.则电源有b电极名称为 (填“正 .“负 .“阴或“阳 )投．②装置中发生反应的有关� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

次氯酸钠（NaClO）和藏氯酸钠（NaClO）都是重要的含氯消毒剂．
（l） NaClO中，氯元素的化合价为

．
（2）某同学在实验室探究并制作一种家用环保型消毒液（NaClO）发生器，设计了如图的装置，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液．
①通电时，为使Cl₂被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，则电源有b电极名称为

（填“正”、“负”、“阴”或“阳”）投．
②装置中发生反应的有关化学方程式为

；充分电解后溶液中各离子浓度由大到小顺序为

．
③请说出使用该装置生产消毒液的一个优点和一个注意事项

．
（3）化学课外活动小组为测定某品牌“84消毒液”中NaClO的含量（单位体积溶液含有NaCIO的质量），做了如下实验．已知：ClO^-+2I^-+2H⁺=Cl^-+I₂+H₂O I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
取10mL该消毒液于锥形瓶中，迅速加入适量的硫酸酸化的碘化钾溶液，密封、充分混合，暗处放置几分钟．然后加入几滴淀粉溶液，用c mol/L的硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）标准溶液滴定，平均用去VmL硫代硫酸钠溶液．则该“84消毒液”中NaCIO的含量为

g/mL（用含c、V的式子表示）．
（4）以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

己知：（i）NaClO₂ 的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出：NaClO₂.3H₂O；
（ii）纯ClO₂易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下较安全；
（iii） HClO₂可看成是强酸．
①发生器中发生反应的离子方程式为

在发生器中鼓入空气的作用可能是

．
②吸收塔内的反应的化学方程式为

．在吸收塔中为防止被还原成NaCI，所用还原剂的还原性应适中．除外，还可以选择的还原剂

（填序号）．
A．Na₂O₂ B．Na₂S C．FeCl₂
③从滤液中得到NaClO₂.3H₂O粗晶体的实验操作依次是

（填序号）．
A．蒸馏 B．蒸发 C．灼烧 D．过滤 E．冷却结晶．

考点：电解原理,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题,电化学专题

分析：（1）根据化合价规则推断元素的化合价；
（2）石墨作电极电解饱和氯化钠溶液制取次氯酸钠的原理是：电解生成的氢氧化钠和氯气之间发生反应生成氯化钠、次氯酸钠，在阴极上会产生氢气，氢气的密度小，要及时处理，根据溶液中离子浓度之间的关系来回答；
（3）根据反应原理：ClO^-+2I^-+2H⁺=Cl^-+I₂+H₂O，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-找到关系式：ClO^--I₂-2S₂O₃^2-根据硫代硫酸钠的量进行计算；
（4）①根据题目信息并运用氧化还原反应理论判断反应物、生成物，书写方程式．
②还原性要适中．还原性太强，会将ClO₂还原为更低价态产物，影响NaClO₂生产；方便后续分离提纯，加入试剂不能干扰后续生产，Na₂O₂溶于水相当于H₂O₂．
③从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体．

解答： 解：（1）钠元素是+1价，氧元素是-2价，根据化合价规则推断Cl元素是+3价，故答案为：+3；
（2）①石墨作电极电解饱和氯化钠溶液制取次氯酸钠的原理是：电解生成的氢氧化钠和氯气之间发生反应生成氯化钠、次氯酸钠，在阴极上会产生氢气，通电时，为使Cl₂被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，则电源b应该是正极，该极上产生的是氯气，b电极名称为正，故答案为：b；
②电解饱和氯化钠溶液制取次氯酸钠的原理是：电解生成的氢氧化钠和氯气之间发生反应生成氯化钠、次氯酸钠，即2NaCl+2H₂O

电解

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，在氯化钠和次氯酸钠的混合液中，c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案为：2NaCl+2H₂O

电解

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
③该装置制取消毒液时，方便、快捷，在阴极上会产生氢气，氢气的密度小，要及时处理，故答案为：方便、快捷；生成的可燃性气体，要及时处理，以免出现危险；
（3）根据反应原理：ClO^-+2I^-+2H⁺=Cl^-+I₂+H₂O，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-找到关系式：
        ClO^--I₂-2S₂O₃^2-
         1          2

cV×10^-3mol cV×10^-3mol
10mL消毒液中含有次氯酸钠的物质的量是

cV×10^-3mol，则含量是

cV×10-3×74.5

g/ml=

7.45

×10^-3cVg/ml，故答案为：

7.45

×10^-3cV．
（4）①发生器中发生反应的离子方程式为2ClO₃^-+SO₂=2ClO₂↑+SO₄^2-，在发生器中鼓入空气可以稀释ClO₂以防止爆炸，故答案为：2ClO₃^-+SO₂=2ClO₂↑+SO₄^2-；稀释ClO₂以防止爆炸；
②根据流程信息可知，吸收塔内生成NaClO₂，所以一定有ClO₂→NaClO₂，化合价降低，被还原；则H₂O₂必定被氧化，有氧气产生，反应方程式为2NaOH+2ClO₂+H₂O₂=2NaClO₂+2H₂O+O₂，还原性要适中．还原性太强，会将ClO₂还原为更低价态产物，影响NaClO₂生产；方便后续分离提纯，加入试剂不能干扰后续生产．Na₂O₂溶于水相当于H₂O₂．Na₂S、FeCl₂还原性较强，生成物与NaClO₂分离比较困难．
故答案为：A．
③从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体．所以操作顺序为BDE．
故答案为：BED．

点评：本题是一道关于物质的分离和提纯知识的综合考查题，考查学生氧化还原反应的有关知识，综合性强，难度大．