Question

（2010?潮州二模）Ⅰ．某學校探究性學習小組對84消毒液（有效成份：NaClO溶液）的制備與性質等進行以下探究．
甲同學：為制備84消毒液，制作了一種家用環保型消毒液發生器，設計了如圖1所示的裝置，用石墨作電極電解飽和氯化鈉．請填空：

（1）若通電時，為使生成的Cl₂被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，則電源的a極名稱為

負

極（填“正”、“負”），連接a極的電極反應式為

2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-

．
（2）用圖示的裝置電解飽和食鹽水制備84消毒液（NaClO溶液）的離子方程式為

Cl^-+H₂O

電解  .

ClO^-+H₂↑或2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O

．
乙同學：從某超市中查詢到某品牌消毒液包裝說明的部分內容摘錄如下：
主要有效成份為次氯酸鈉，有效氯含量8000-10000mg/L．可用于各類家居用品、餐具、棉織衣物等的消毒，對彩色織物可能有褪色作用．切勿用于絲綢、毛、尼龍、皮革、油漆表面，勿用于鋁、銅、碳鋼制品．本品須密封，置陰涼暗處保存．
請完成以下實驗探究過程：
閱讀材料，根據學過的知識判斷問題：
（3）室溫條件下，該消毒液（NaClO）溶液的pH＞7，原因是（用離子方程式表示）

ClO^-+H₂O?HClO+OH^-

．
（4）查得弱酸的電離常數：H₂CO₃K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11；HClO  K=3×10^-8．
從該消毒液的保存要求分析，導致其失效的主要原因是（用化學方程式表示）：

NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO、2HClO

光  .

2HCl+O₂↑

．
Ⅱ．Mg（ClO₃）₂在農業上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復分解反應制備：
 MgCl₂+2NaClO₃═Mg（ClO₃）₂+2NaCl
已知四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如圖2所示：
①將反應物按化學反應方程式計量數比混合制備Mg（ClO₃）₂．簡述可制備Mg（ClO₃）₂的原因：

在某一溫度時，NaCl最先達到飽和析出，Mg（ClO₃）₂的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl的溶解度與其他物質的溶解度有一定的差別

．
②按①中條件進行制備實驗．在冷卻降溫析出Mg（ClO₃）₂過程中，常伴有NaCl析出，原因是：

降溫前，溶液中NaCl已達飽和，降溫過程中，NaCl溶解度會略為降低，會有少量晶體析出

．

Answer 1

分析：I．（1）在電解池的陰極上是陽離子得電子發生得電子的還原反應，在陽極上是陰離子發生失電子的氧化反應，制備消毒液，應發生氯氣可以和強堿反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，b為正極；
（2）電解食鹽水生成NaOH、氫氣、氯氣，氯氣與NaOH反應生成NaClO；
（3）NaClO溶液的pH＞7，水解顯堿性；
（4）由電離平衡常數可知，碳酸酸性大于HClO，消毒液在空氣中與二氧化碳、水反應；
 II．①由溶解度圖可知，Mg（ClO₃）₂的溶解度受溫度影響大，而NaCl溶解度受溫度影響不大；
②NaCl的飽和溶液，降低溫度時晶體會析出．

解答：解：I．（1）制備消毒液，應發生氯氣可以和強堿反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，b為正極，下端陽極生成氯氣，所以a為負極，電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案為：負；2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
（2）電解食鹽水生成NaOH、氫氣、氯氣，氯氣與NaOH反應生成NaClO，則電解飽和食鹽水制備84消毒液（NaClO溶液）的離子方程式為Cl^-+H₂O

電解  .

ClO^-+H₂↑或2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，故答案為：Cl^-+H₂O

電解  .

ClO^-+H₂↑或2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）NaClO溶液的pH＞7，水解顯堿性，水解離子反應為ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，故答案為：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
（4）由電離平衡常數可知，碳酸酸性大于HClO，消毒液在空氣中與二氧化碳、水反應，所以失效涉及的離子反應為NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO、2HClO

光  .

2HCl+O₂↑，
故答案為：NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO、2HClO

光  .

2HCl+O₂↑；
 II．①由溶解度圖可知，Mg（ClO₃）₂的溶解度受溫度影響大，而NaCl溶解度受溫度影響不大，則制備Mg（ClO₃）₂的原因為在某一溫度時，NaCl最先達到飽和析出，Mg（ClO₃）₂的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl 的溶解度與其他物質的溶解度有一定的差別，
故答案為：在某一溫度時，NaCl最先達到飽和析出，Mg（ClO₃）₂的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl 的溶解度與其他物質的溶解度有一定的差別；
②冷卻降溫析出Mg（ClO₃）₂過程中，常伴有NaCl析出，是因降溫前，溶液中NaCl已達飽和，降溫過程中，NaCl溶解度會略為降低，會有少量晶體析出，
故答案為：降溫前，溶液中NaCl已達飽和，降溫過程中，NaCl溶解度會略為降低，會有少量晶體析出．

點評：本題考查較綜合，涉及鹵族元素及化合物性質、電解原理及應用、溶解度及物質的制備等，綜合考查學生分析解決問題的能力，注重知識遷移應用能力的提升，題目難度中等．