Question

【題目】某實驗小組用如圖裝置制備家用消毒液，并探究其性質．
反應停止后，取洗氣瓶中無色溶液5mL分別進行了如下實驗：

操作	現象
a．測溶液pH，并向其中滴加2滴酚酞	pH=13，溶液變紅，5min后褪色
b．向其中逐滴加入鹽酸	溶液逐漸變成黃綠色

（1）寫出利用上述裝置制備消毒液涉及反應的化學方程式、 ．
（2）查閱資料：酚酞的變色范圍為8.2～10，且酚酞在強堿性溶液中紅色會褪去為探究操作a中溶液褪色的原因，又補充了如下實驗：

操作	現象
取NaOH溶液，向其中滴加2滴酚酞	溶液變紅，30min后褪色

獲得結論：此實驗小組制備的消毒液具有性．
（3）該小組由操作b獲得結論：隨著溶液酸性的增強，此消毒液的穩定性下降． ①操作b中溶液變成黃綠色的原因：（用離子方程式表示）．
②有同學認為由操作b獲得上述結論并不嚴謹，需要進一步確認此結論的實驗方案是 ．
（4）有效氯的含量是檢測含氯消毒劑消毒效果的重要指標．具體用“單位質量的含氯消毒液在酸性條件下所能釋放出氯氣的質量”進行表征，一般家用消毒液有效氯含量在5%以上．小組同學進行如下實驗測定有效氯： 取此消毒液5g，加入20mL 0.5molL﹣1KI溶液，10mL 2molL﹣1的硫酸溶液；加幾滴淀粉溶液后，用0.1molL﹣1Na2S2O3溶液滴定生成的I2 ， 達滴定終點時消耗Na2S2O320mL．（已知：2S2O32﹣+I2═S4O62﹣+2I﹣）．注：相對原子質量Cl35.5，Na23，S32，O 16，I 127，K39
①達到滴定終點時的實驗現象是 ．
②此消毒液有效氯含量為%（保留一位有效數字）．
獲得結論：此實驗制得的消毒液（填“符合”或“不符合”）家用要求．

Answer 1

【答案】
（1）4HCl+MnO2 Cl2↑+MnCl2+2H2O；Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O
（2）5mLpH=13；漂白性
（3）2H++ClO﹣+Cl﹣═Cl2↑+H2O；取洗氣瓶中溶液5mL，向其中逐滴加入硫酸，觀察溶液是否逐漸變為黃綠色
（4）溶液藍色褪去且半分鐘不恢復；1.42；不符合
【解析】解：（1）消毒液的主要成分為次氯酸鈉，利用上述裝置制備消毒液，首先在裝置A：鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水，4HCl+MnO2 Cl2↑+MnCl2+2H2O，其次在裝置B：氯氣和氫氧化鈉反應：Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O，制得消毒液，所以答案是：4HCl+MnO2 Cl2↑+MnCl2+2H2O；Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O；（2）酚酞在強堿性溶液中紅色會褪去，但同樣體積、同PH值的氫氧化鈉溶液，滴加2滴酚酞溶液變紅，30min后褪色，而消毒液，pH=13，溶液變紅，5min后褪色，褪色時間短，說明此實驗小組制備的消毒液具有漂白性，所以答案是：5mL pH=13；漂白性；（3）①次氯酸根中氯為+1價，氯離子為﹣1價，在酸性條件下發生歸中反應，生成氯氣，反應為：2H++ClO﹣+Cl﹣═Cl2↑+H2O，黃綠色氣體為氯氣，所以答案是：2H++ClO﹣+Cl﹣═Cl2↑+H2O；②操作b中溶液變成黃綠色，有同學認為氯元素的價態歸中生成氯氣結論并不嚴謹，需要進一步確認此結論，可由硫酸替代酸性條件，取洗氣瓶中溶液5mL，向其中逐滴加入硫酸，觀察溶液是否逐漸變為黃綠色，若沒有，操作b獲得上述結論嚴謹，所以答案是：取洗氣瓶中溶液5mL，向其中逐滴加入硫酸，觀察溶液是否逐漸變為黃綠色；（4）①碘單質遇淀粉顯示藍色，用0.1molL﹣1Na2S2O3溶液滴定生成的I2 ， 溶液藍色褪去且半分鐘內不恢復，達到滴定終點， 所以答案是：溶液藍色褪去且半分鐘不恢復；②ClO﹣具有強氧化性，酸性條件下，將I﹣氧化為I2 ， 自身被還有為Cl﹣ ， 同時生成H2O，發生離子反應為：2I﹣+ClO﹣+2H+=I2+Cl﹣+H2O，結合2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，可得關系式2ClO﹣～2I2～4Na2S2O3 ， 有效氯指單位質量的含氯消毒液在酸性條件下所能釋放出氯氣的質量，2H++ClO﹣+Cl﹣═Cl2↑+H2O，根據2ClO﹣～2Cl2～4Na2S2O3 ， ×100%=1.42%，所以此實驗制得的消毒液不符合家用要求；所以答案是：1.42；不符合．