电解饱和食盐水所得溶液经多次循环使用后.ClO-.ClO${\;} {3}^{-}$含量会增加．已知:Ⅰ．NaHCO3固体50℃开始分解.在溶液中分解温度更低．Ⅱ．碱性条件下.ClO-有强氧化性.ClO${\;} {3}^{-}$性质稳定．Ⅲ．酸性条件下.ClO${\;} {3}^{-}$被Fe2+还原为Cl-.MnO${\;} {4}^{-}$被Fe2+还原为Mn2+� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．

电解饱和食盐水所得溶液经多次循环使用后，ClO^-、ClO${\;}_{3}^{-}$含量会增加．
已知：
Ⅰ．NaHCO₃固体50℃开始分解，在溶液中分解温度更低．
Ⅱ．碱性条件下，ClO^-有强氧化性，ClO${\;}_{3}^{-}$性质稳定．
Ⅲ．酸性条件下，ClO${\;}_{3}^{-}$被Fe²⁺还原为Cl^-，MnO${\;}_{4}^{-}$被Fe²⁺还原为Mn²⁺．
（1）氯酸盐产生的原因可表示为3ClO^-?2Cl^-+ClO${\;}_{3}^{-}$，该反应的平衡常数表达式为$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（Cl{{O}_{3}}^{-}）}{{c}^{3}（Cl{O}^{-}）}$．
（2）测定电解盐水中ClO${\;}_{3}^{-}$含量的实验如下：
步骤1：量取盐水样品V mL，调节pH至9～10，再稀释至500mL．
步骤2：取10.00mL稀释后的试液，滴加5%的双氧水，至不再产生气泡．
步骤3：加入饱和NaHCO₃溶液20mL，煮沸．
步骤4：冷却，加足量稀硫酸酸化．
步骤5：加入a mol•L^-1 FeSO₄溶液V₁mL（过量），以如图所示装置煮沸．
步骤6：冷却，用c mol•L^-1 KMnO₄标准溶液滴定至终点，消耗KMnO₄标准溶液V₂ mL．
①稀释时用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、500mL容量瓶、玻璃棒．
②步骤2用双氧水除去盐水中残留ClO^-的离子方程式为ClO^-+H₂O₂=Cl^-+H₂O+O₂↑，还原剂不用Na₂SO₃的原因为Na₂SO₃残留物会与氧化剂反应，造成实验误差．
③与步骤5中通N₂目的相同的实验是3（填写步骤号）．
④该盐水试样中ClO${\;}_{3}^{-}$的浓度为$\frac{25（a{V}_{1}-5c{V}_{2}）}{3V}$mol•L^-1（用含字母的代数式表示）．
⑤为提高实验结果的精确度，还需补充的实验是将实验步骤1～6重复2次或不加盐水样品，保持其他条件相同，进行空白实验．

分析（1）平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到；
（2）①量取盐水样品V mL，调节pH至9～10，再稀释至500mL，是配制500ml溶液，结合溶液配制过程选择需要的仪器；
②过氧化物被次氯酸根离子氧化生成氧气，亚硫酸钠具有还原性分析；
③通入氮气防止亚铁离子被空气中的氧气氧化，赶净装置中的空气；
④加入a mol•L^-1 FeSO₄溶液V₁mL（过量），酸性条件下，ClO₃^-被Fe²⁺还原为Cl^-，用c mol•L^-1 KMnO₄标准溶液滴定至终点，消耗KMnO₄标准溶液V₂ mL．是高锰酸钾氧化剩余亚铁离子，据此结合离子方程式定量关系计算还原的ClO₃^-离子的物质的量，得到浓度，注意溶液体积变化的计算；
⑤为提高实验结果的精确度，需要重复几次试验使测定结果更准确．

解答解：（1）氯酸盐产生的原因可表示为3ClO^-?2Cl^-+ClO₃^-，该反应的平衡常数表达式为，K=$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（Cl{{O}_{3}}^{-}）}{{c}^{3}（Cl{O}^{-}）}$，
故答案为：$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（Cl{{O}_{3}}^{-}）}{{c}^{3}（Cl{O}^{-}）}$；
（2）①量取盐水样品V mL，调节pH至9～10，再稀释至500mL，是配制500ml溶液，稀释时用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、500mL容量瓶、玻璃棒，
故答案为：500mL容量瓶、玻璃棒；
②过氧化物被次氯酸根离子氧化生成氧气，步骤2用双氧水除去盐水中残留ClO^-的离子方程式为：ClO^-+H₂O₂=Cl^-+H₂O+O₂↑，亚硫酸钠具有还原性残留物会与氧化剂反应，造成实验误差，
故答案为：ClO^-+H₂O₂=Cl^-+H₂O+O₂↑，Na₂SO₃残留物会与氧化剂反应，造成实验误差；
③通入氮气防止亚铁离子被空气中的氧气氧化，赶净装置中的空气，分析步骤可知，步骤3中需要排净装置空气，避免干扰测定结果，
故答案为：3；
④加入a mol•L^-1 FeSO₄溶液V₁mL（过量），酸性条件下，ClO₃^-被Fe²⁺还原为Cl^-，反应的离子方程式为：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+3H₂O+Cl^-，用c mol•L^-1 KMnO₄标准溶液滴定至终点，消耗KMnO₄标准溶液V₂ mL．是高锰酸钾氧化剩余亚铁离子，依据反应的离子方程式定量关系计算：
5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O
5       1
n     cV₂×10^-3mol
n=5cV₂×10^-3mol
与ClO₃^-反应的Fe²⁺离子物质的量=a mol•L^-1×V₁×10^-3L-5cV₂×10^-3mol
据此结合离子方程式定量关系计算还原的ClO₃^-离子的物质的量，
     ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+3H₂O+Cl^-，
    1       6
n（ClO₃^-）    a mol•L^-1×V₁×10^-3L-5cV₂×10^-3mol
n（ClO₃^-）=$\frac{1}{6}$（a mol•L^-1×V₁×10^-3L-5cV₂×10^-3mol）=$\frac{a{V}_{1}-5c{V}_{2}}{6}$×10^-3mol
500mL溶液中含ClO₃^-离子物质的量=$\frac{a{V}_{1}-5c{V}_{2}}{6}$×10^-3mol×$\frac{500}{10}$=$\frac{25（a{V}_{1}-5c{V}_{2}）}{3}$×10^-3mol，
得到浓度=$\frac{\frac{25（a{V}_{1}-5c{V}_{2}）}{3}×1{0}^{-3}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{25（a{V}_{1}-5c{V}_{2}）}{3V}$mol/L，
故答案为：$\frac{25（a{V}_{1}-5c{V}_{2}）}{3V}$；
⑤为提高实验结果的精确度，需要重复几次试验使测定结果更准确，为提高实验结果的精确度，还需补充的实验是将实验步骤1～6重复2次或不加盐水样品，保持其他条件相同，进行空白实验，
故答案为：将实验步骤1～6重复2次或不加盐水样品，保持其他条件相同，进行空白实验．

点评本题考查了物质组成和含量的探究实验方法，物质性质的理解应用，离子含量的测定实验设计和过程分析是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案

	A．	在标准状况下，氯气的密度约为3.17g/L
	B．	密闭容器中的氯水放置数天后，pH变小且几乎失去漂白性
	C．	液氯具有漂白性，干燥的氯气和液氯均能使干燥的有色布条褪色
	D．	在通常情况下，氯气可以和某些金属直接化合

16．下列实验操作正确的是（　　）

	A．	用装置甲可以制备氯气
	B．	用装置乙分离泥沙中的碘单质
	C．	向碘酒中加入CCl₄，静置后分液，可以分离碘酒中的碘
	D．	用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在pH试纸上，测定溶液的pH

3．

在两个容积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比[$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$]充入H₂和CO₂，在一定条件下发生反应：2CO₂（g）+6H₂ （g）?C₂H₄（g）+4H₂O（g）△H．CO₂的平衡转化率α（CO₂）与温度的关系如图所示．下列说法正确的是（　　）

	A．	该反应的△H＞0
	B．	氢碳比：X＜2.0
	C．	在氢碳比为2.0时，Q点v_（逆）小于P点的v_（逆）
	D．	P点温度下，反应的平衡常数为512

13．下列化学用语正确的是（　　）

	A．	电离方程式：Na₂SO₄═Na₂⁺+SO₄^2-		B．	氯化钠的电子式：
	C．	¹⁴C的原子结构示意图：		D．	CH₄分子的比例模型：

20．下列药品与其作用相匹配的是（　　）

	A．	医用碘酒：人体补碘		B．	阿司匹林：消炎抗菌
	C．	青霉素：解热镇痛		D．	氢氧化铝：中和过多胃酸

17．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是（　　）

选项	目的	分离方法	原理
A	除去KNO₃固体中混杂的NaCl	重结晶	NaCl在水中的溶解度很大
B	氯气中混有氯化氢气体	洗气	氯气和氯化氢在饱和食盐水中溶解度不同
C	除去苏打中少量小苏打	加热	二者的溶解度不同
D	分离CCl₄和碘的混合溶液	升华	CCl₄和碘沸点相差较大

18．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20．其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns¹．B和D也属同一族，D的最高正价与最低负价的代数和为4，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半．请回答下列问题：
（1）A是H，D是S，E是K．
（2）写出B元素原子的轨道表示式

．
（3）写出C元素原子的电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p¹．
（4）E与B、D所形成的化合物的微粒间作用力是离子键、共价键．
（5）写出A和B形成的化合物的电子式

、

．

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