题目内容
15．
NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应：ClO-+Cl-+2H+═Cl2↑+H2O，某学习小组拟研究消毒液（主要成分为NaCl和NaClO）的变质情况．（1）此消毒液中NaClO可吸收空气中的CO2生成NaHCO3和HClO而变质．写出化学反应方程式：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO．
（2）取适量消毒液放在试管中，加入足量一定浓度的硫酸，有气体放出．通过如图所示装置检验气体的成分，从而判断该消毒液是否变质．
限选试剂：98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0mol•L-1 KI-淀粉溶液、1.0mol•L-1NaOH溶液、澄清石灰水、饱和NaCl溶液．
请完成下列实验方案（如图）．
| 所加试剂 | 预期现象和结论 |
| 向试管A中加足量①1.0mol/LK淀粉溶液； 试管B中加1%品红溶液； 试管C中加②澄清石灰水． | 若A中溶液变蓝色，B中溶液不褪色，C中溶液变浑浊，则消毒液部分变质； ③若A中溶液变蓝色，B中溶液不退色（无变化），C中溶液不变浑浊（无变化），则消毒液未变质，则消毒液未变质； ④若A中溶液不变蓝色（无变化），B中溶液不退色（无变化），C中溶液变浑浊则消毒液完全变质，则消毒液完全变质． |
①量取 25.00mL消毒液放入锥形瓶中，加入过量的a mol•L-1 Na2SO3溶液b mL．
②滴定分析．将c mol•L-1的酸性KMnO4溶液装入酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中滴定，使KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应．当溶液由无色变成浅红色，且半分钟内红色保持不褪去时，停止滴定，记录数据．重复滴定实验3次，测得平均消耗酸性KMnO4溶液V mL；滴定过程中涉及的反应有：NaClO+Na2SO3═NaCl+Na2SO4；2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+3H2O．
③计算．消毒液中NaClO的浓度为$\frac{2ab-5vc}{50}$mol•L-1（用含a、b、c、V的代数式表示）．
分析 （1）碳酸的酸性比次氯酸强，次氯酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠与次氯酸；
（2）检验消毒液与硫酸反应生成的气体中是否含有氯气、二氧化碳，可以判断消毒液的变质情况．检验氯气用1.0mol/L的KI淀粉溶液，KI淀粉溶液变蓝，说明气体中含有氯气，检验二氧化碳用过澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有二氧化碳．注意氯气的存在会干扰二氧化碳的检验，故KI淀粉溶液除检验氯气外，还起除去氯气的作用，装置B用于检验氯气是否除尽；
（3）②酸性KMnO4溶液具有强氧化性，可以腐蚀橡皮管，应装入酸式滴定管中；
③根据酸性KMnO4溶液体积，利用5Na2SO3～2KMnO4计算剩余的亚硫酸钠，进而计算与次氯酸钠反应的亚硫酸钠，再根据NaClO～Na2SO3计算计算次氯酸钠的物质的量，利用c=$\frac{n}{V}$计算消毒液中NaClO的浓度．
解答 解：（1）碳酸的酸性比次氯酸强，次氯酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠与次氯酸，反应方程式为NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，
故答案为：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO；
（2）检验消毒液与硫酸反应生成的气体中是否含有氯气、二氧化碳，可以判断消毒液的变质情况．
装置A作用是检验氯气，用1.0mol/L的KI淀粉溶液；装置B作用氯气是否除尽；装置C检验二氧化碳，用过澄清石灰水．
若A中溶液变蓝色，B中溶液不退色，C中溶液变浑浊，则消毒液部分变质；
若A中溶液变蓝色，B中溶液不退色（无变化），C中溶液不变浑浊（无变化），则消毒液未变质；
若A中溶液不变蓝色（无变化），B中溶液不退色（无变化），C中溶液变浑浊则消毒液完全变质；
故答案为：
| 所加试剂 | 预期现象和结论 |
| ①1.0mol/L K淀粉溶液 ②澄清石灰水 | ③若A中溶液变蓝色，B中溶液不退色（无变化），C中溶液不变浑浊（无变化），则消毒液未变质 ④若A中溶液不变蓝色（无变化），B中溶液不退色（无变化），C中溶液变浑浊则消毒液完全变质 |
③25.00mL消毒液需要酸性KMnO4溶液体积为v mL，KMnO4的物质的量为v×10-3L×c mol•L-1=v×c×10-3mol，根据关系式5Na2SO3～2KMnO4可知25.00mL溶液未反应n（Na2SO3）=2.5×v×c×10-3mol，25mL溶液中加入的总的n（Na2SO3）=b×10-3L×a mol•L-1=b×a×10-3mol，参加反应的亚硫酸钠为b×a×10-3mol-2.5×v×c×10-3mol=（ab-2.5vc）×10-3mol，根据关系式NaClO～Na2SO3可知，25mL溶液中n（NaClO）=（ab-2.5vc）×10-3mol，所以消毒液中NaClO的浓度为=$\frac{（ab-2.5vc）×1{0}^{-3}mol}{0.025L}$=$\frac{2ab-5vc}{50}$mol/L，
故答案为：$\frac{2ab-5vc}{50}$．
点评 本题考查元素化合物性质、对物质组成的探究设计、物质的检验、滴定的应用与计算等，题目难度中等，是对所学知识的综合应用，注意知识的掌握与理解，（3）中计算理清反应构成与滴定的原理是解题关键，计算需要学生具有良好的心理素质．
| A． | 主族金属元素和非金属元素在不同化合物中都可能呈不同的化合价 | |
| B． | 同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 | |
| C． | 除氢外的短周期元素形成最高价化合物时，最外层都达到8电子稳定结构 | |
| D． | 同一主族的元素，化学性质也可能差异很大 |
| A． | 1mol18O2所含中子数为16NA | |
| B． | 100mL pH=3的醋酸溶液中，氢离子数目小于10-4NA | |
| C． | 0.5mol铝分别与足量烧碱和盐酸反应转移的电子数相等，均为1.5NA | |
| D． | 标准状况下，11.2L SO3所含分子数为0.5NA |
（Ⅰ）CaO2的制备原理：CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4Cl实验步骤如图1，反应装置如图2所示，请回答下列问题：
（1）X仪器名称球形冷凝管．
（2）加入氨水的作用是中和反应生成的HCl，使CaCl2+H2O2?CaO2+2HCl向右进行．
（3）沉淀反应时常用冰水浴控制温度在0℃左右，其可能原因是减少双氧水受热分解、降低产物溶解度便于析出（或该反应放热）（写出两种）
（4）过滤后洗涤沉淀的试剂最好用B
A．热水B．冷水C．乙醇D．乙醚
（5）CaO2贮存时应该注意的问题是密封（或防潮、避免与易燃物接触等）（写一条即可）
（Ⅱ）CaO2纯度检测，将一定量CaO2溶于稀硫酸，用标准KMnO4溶于滴定生成的H2O2（KMnO4反应后生成Mn2+）计算确定CaO2的含量．
（6）现每次称取0.4000g样品溶解后，用0.1000mol/L的KMnO4溶液滴定所得数据如表所示，则CaO2样品的纯度90.00%
| 实验序号 | 第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 |
| 消耗KMnO4体积/mL | 19.98 | 20.02 | 20.20 | 20.00 |
A．烘烤时间不足
B．在洁净干燥的酸式滴定管中未润洗即装标准液
C．滴定前尖嘴处有气泡．滴定后消失
D．配置KMnO4标准溶液定容时俯视容量瓶标线．
| A． | 质量数为37的氯原子：${\;}_{37}^{17}$Cl | |
| B． | 次氯酸分子的电子式： | |
| C． | 乙酸乙酯的结构简式： | |
| D． | Al（OH）3的电离：H++AlO2-+H2O?Al（OH）2?Al3++3OH- |
| A． | 闪电时，氮气与氧气反应 | B． | 合成氨反应 | ||
| C． | 用氨气合成尿素 | D． | 金属镁在氮气中燃烧生成Mg3N2 |
| A． | NO2 | B． | BF3 | C． | SO3 | D． | NF32+ |