Question

【题目】某化学兴趣小组探究氯与水反应的热效应及所得溶液氯元素含量，查阅大量资料并做下列实验探究验证

实验Ⅰ：在通风橱内向装有80mL蒸馏水的锥形瓶瓶口塞上棉花团中鼓入氯气，至溶液中pH没有明显变化停止通入氯气，使用数据采集器，测定在此过程中溶液的温度及pH变化，具体数据如图所示：

实验Ⅱ：对20mL饱和氯水加热，测出c（Cl—）、pH及温度变化如图2所示。

实验Ⅲ：采用莫尔法测定氯水中氯元素的含量。此法是以为指示剂，用标准溶液进行滴定。其实验步骤如下：

①准确移取25.00ml氯水试样3份，分别置于锥形瓶中，再分别加入25.00ml水；

②向试样中加入足量的溶液；

③除去过量的，冷却；

④调整溶液的pH，再加入 溶液，在不断摇动下用标准溶液滴定至溶液呈砖红色砖红色]

⑤重复上述实验，测得消耗标准溶液体积的平均值为vmL

回答下列问题：

（1）氯气在295K、100Kpa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。该反应的离子方程式为______；估算该离子反应的平衡常数______

（2）根据实验Ⅰ测定结果判断氯气与水的反应是______填“吸热反应”或“放热反应”理由是______

（2）分析实验Ⅱ图，小组同学推测产生该结果的原因可能是多种反应造成的，下列叙述合理的是______

A.升温，氯气挥发导致c（Cl—）减小

B.对于和的反应，升温平衡逆向移动，c（Cl—）减小，pH减小

C.升温，促进次氯酸分解2HClO2HCl+O2↑

D.升温，可能发生3HClO2HCl+HClO3（强酸） ，使得pH减小

（4）实验Ⅲ步骤3中加足量的溶液，目的是______

（5）用标准溶液滴定氯离子达到化学计量点时，，若此时要求不生成沉淀，则最大不能超过______已知：，

（6）计算实验Ⅲ氯水中氯元素的含量，列出算式：______

Answer 1

【答案】 放热反应 随氯气通入，溶液温度升高 ACD 足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子

【解析】

（1）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为：，在1L水中可溶解氯气，氯气浓度近似为，则可建立如下三段式：

则平衡常数，故答案为：；；

（2）由图可知，随氯气通入，发生反应使溶液温度升高，则正反应为放热反应，故答案为：放热；随氯气通入，溶液温度升高；

（3）A.升高温度、气体的溶解度减小，则导致减小，故A正确；

B.为放热反应，升高温度平衡逆向移动，减小，而pH增大，故B错误；

C.HClO不稳定，受热易分解，升温，促进次氯酸分解，故C正确；

D.升温，可能发生强酸，酸性增强，则pH减小，故D正确；故答案为：ACD；

（4）实验Ⅲ步骤3中加足量的溶液，目的是足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子，故答案为：足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子；

（5）用标准溶液滴定氯离子达到化学计量点时，，不生成沉淀，则，故答案为：；

（6）由可知，实验Ⅲ氯水中氯元素的含量为，故答案为：。