氯及其化合物在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．(1)写出实验室制取氯气的离子方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2H2O+C12↑．(2)新制饱和氯水中部分含氯成分所占分数(a)随pH变化的关系如图所示．①则曲线a所代表的是HClO.未在图中绘出的是Cl-.杀菌效果与pH� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．

氯及其化合物在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．
（1）写出实验室制取氯气的离子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+C1₂↑．
（2）新制饱和氯水中部分含氯成分所占分数（a）随pH变化的关系如图所示．
①则曲线a所代表的是HClO（填化学式，下同），未在图中绘出的是Cl^-，杀菌效果与pH的关系是开始随pH增加，消毒能力增大，一定范围内处于最佳状态，后期随pH增大又减弱．
②已知：次氯酸或氯水可被FeCl₂、H₂O₂、Na₂SO₃等物质还原成Cl^-．一种测定氯水中氯元素总量的实验步骤如下：
步骤1：取一定量的试样，加入足量的H₂O₂溶液，充分反应．
步骤2：加热．
步骤3：再冷却，加入足量的硝酸银溶液．
步骤4：过滤、洗涤、干燥、称量沉淀质量．
步骤5：将实验步骤1～4重复2次．
（3）已知在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，该反应的离子方程式为5ClO₂^-+4H⁺=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O，ClO₂比Cl₂的杀菌效果更好，则等物质的量的ClO₂杀菌效果是Cl₂的2.5倍．

分析（1）实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气，反应生成氯化锰、氯气与水；
（2）①新制氯水存在平衡：Cl₂（aq）+H₂OHClO+H⁺+Cl^-，根据利用Cl元素的微粒判断，由图可知，开始随pH增加，消毒能力增大，一定范围内处于最佳状态，后期随pH增大又减弱；
②氯水中氯气、HClO、氯离子、次氯酸根离子都含有氯离子，将氧化性微粒物质还原成Cl^-，再利用生成AgCl沉淀的质量测定氯水中氯元素总量，选择H₂O₂为还原剂；
（3）酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，由元素守恒可知有水生成，配平书写离子方程式，提供电子越多，氧化效果越好，根据转移电子计算ClO₂杀菌效果是Cl₂的倍数．

解答解：（1）实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气，反应生成氯化锰、氯气与水，反应离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+C1₂↑，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+C1₂↑；
（2）①新制氯水存在平衡：Cl₂（aq）+H₂OHClO+H⁺+Cl^-，则曲线a所代表的是HClO，未在图中绘出的是Cl^-，由图可知，开始随pH增加，消毒能力增大，一定范围内处于最佳状态，后期随pH增大又减弱，
故答案为：HClO；Cl^-；开始随pH增加，消毒能力增大，一定范围内处于最佳状态，后期随pH增大又减弱；
②氯水中氯气、HClO、氯离子、次氯酸根离子都含有氯离子，将氧化性微粒物质还原成Cl^-，再利用生成AgCl沉淀的质量测定氯水中氯元素总量，测定氯水中氯元素总量的实验步骤如下：
步骤1：取一定量的试样，加入足量的H₂O₂溶液，充分反应．
步骤2：加热．
步骤3：再冷却，加入足量的硝酸银溶液．
步骤4：过滤、洗涤、干燥、称量沉淀质量．
步骤5：将实验步骤1～4重复2次．
故答案为：H₂O₂；硝酸银；
（3）酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，由元素守恒可知有水生成，离子方程式为：5ClO₂^-+4H⁺=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O，提供电子越多，氧化效果越好，等物质的量的ClO₂杀菌效果是Cl₂的$\frac{5}{2}$=2.5倍，
故答案为：5ClO₂^-+4H⁺=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O；2.5．