Question

5．运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义．
（1）下列关于氯水的叙述正确的是aef（填写序号）．
a．氯水中存在两种电离平衡
b．向氯水中通入SO₂，其漂白性增强
c．向氯水中通入氯气，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（ClO-）}$减小
d．加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小
e．加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动
f．向氯水中加少量固体NaOH，可能有c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）
（2）氯气在工业上有着极其广泛的用途．工业上通过氯碱工业生产氯气，其反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．用惰性电极电解100mL饱和食盐水，当阴极产生标准状况下11.2mL气体，忽略溶液体积的变化时，所得溶液的pH=12．
（3）常温下，已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：

弱酸化学式	HClO	H2CO3
电离平衡常数	K=4.7×10-8	K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11

写出84消毒液（主要成分为NaClO）露置在空气中发生反应的有关化学方程式NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃．2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑若将84消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种电离平衡；向氯水中通入SO₂，二者反应生成硫酸和盐酸，其漂白性减弱；当氯水饱和时再通氯气，c（H⁺）/c（ClO^-）不变，若氯水不饱和再通氯气酸性增强会抑制次氯酸的电离，故比值增大；加水稀释氯水，溶液中的OH^-浓度增大；加水稀释氯水，酸性减弱，对水的电离抑制作用减弱，故水的电离平衡向正反应方向移动；向氯水中加入少量固体NaOH，当溶液呈中性时，根据电荷守恒可推导出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）．
（2）工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气，反应的方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，当阴极产生标准状况下11.2mL气体，即生成0.0005mol氢气，根据方程式计算生成NaOH的物质的量，进而计算溶液的pH；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠．

解答 解：（1）a．氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种电离平衡，故a正确；
b．向氯水中通入SO₂，二者反应生成硫酸和盐酸，其漂白性减弱，故b错误；
c．当氯水饱和时再通氯气，c（H⁺）/c（ClO^-）不变，若氯水不饱和再通氯气酸性增强会抑制次氯酸的电离，故比值增大，故c错误；
d．加水稀释氯水，溶液中的OH^-浓度增大，故d错误；
e．加水稀释氯水，酸性减弱，对水的电离抑制作用减弱，故水的电离平衡向正反应方向移动，故e正确；
f．向氯水中加入少量固体NaOH，当溶液呈中性时，根据电荷守恒可推导出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-），故f正确；
故答案为：aef；
（2）工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气，反应的方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，当阴极产生标准状况下11.2mL气体，即生成0.0005mol氢气，则生成NaOH0.001mol，c（OH^-）=$\frac{0.001mol}{0.1L}$=0.01mol/L，则pH=12，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$  2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；12；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠，
方程式为NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃，生成的HClO不稳定，见光分解：2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑，ClO^-与Cl^-在酸性条件下发生氧化还原反应生成，离子方程式为ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O，
故答案为：NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑；ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O．

点评 本题综合考查氯气和氯水的性质，题目较为综合，难度较大，注意把握题给信息，根据反应的现象判断生成物进而书写相关反应的方程式．