Question

【題目】“84消毒液”（主要成分為NaClO）能有效殺滅新型冠狀病毒，某化學(xué)小組對(duì)“84消毒液”的制備和性質(zhì)進(jìn)行研究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

I.甲同學(xué)查閱資料知道可以利用氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)制取“84消毒液”，同時(shí)發(fā)現(xiàn)“在加熱情況下鹵素與堿液發(fā)生如下反應(yīng)：3X2＋6OH－→5X－＋XO3－＋3H2O”。由此設(shè)計(jì)了如下裝置。

（1）儀器a的名稱(chēng)為__________，B中所用試劑為__________。

（2）A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。

（3）有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)存在明顯的缺陷，如何改進(jìn)：________。

II.乙同學(xué)閱讀某“84消毒液”的包裝說(shuō)明得到以下信息：

嚴(yán)禁與潔廁靈（主要成分鹽酸）同時(shí)使用。

有效氯含量在5%以上。

有效氯含量用“單位質(zhì)量的含氯消毒液在酸性條件下所能釋放出氯氣的質(zhì)量”進(jìn)行表征。

（1）“84消毒液”與潔廁靈同時(shí)使用會(huì)產(chǎn)生有毒的氯氣，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式___。

（2）乙同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)測(cè)定有效氯：

步驟一：取C中大試管溶液5 g于錐形瓶，加入20 mL 0.5 mol·L－1 KI溶液，10 mL 2 mol·L－1的硫酸溶液。

步驟二：用0.1000 mol·L－1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液，指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)共用去20.00 mL Na2S2O3溶液。（I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）

步驟一反應(yīng)的離子方程式為________。通常選用__________作指示劑，滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象________。此消毒液有效氯含量為__________%（保留二位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 飽和食鹽水 在C裝置后增加一個(gè)裝有NaOH溶液的燒杯作為尾氣處理裝置 淀粉溶液 當(dāng)加入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘不變色 1.4%

【解析】

裝置A制備氯氣，利用裝置B除去氯氣中的氯化氫，利用裝置C制備次氯酸鈉，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)和問(wèn)題分析解答。

I.（1）儀器a的名稱(chēng)為圓底燒瓶；實(shí)驗(yàn)室中利用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制取氯氣，制取的氯氣中含有雜質(zhì)HCl，裝置B用來(lái)除去雜質(zhì)HCl，所用試劑為飽和食鹽水。

（2）A中濃鹽酸與二氧化錳發(fā)生反應(yīng)，離子方程式為。

（3）氯氣有毒，需要進(jìn)行尾氣處理，需要在C裝置后增加一個(gè)裝有NaOH溶液的燒杯作為尾氣處理裝置。

II. （1）“84消毒液”與潔廁靈同時(shí)使用會(huì)產(chǎn)生有毒的氯氣，原因是NaClO與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為。

（2）步驟一中I-與試管C中的ClO-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為。碘單質(zhì)遇淀粉顯藍(lán)色，故通常選用淀粉溶液作指示劑，滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象當(dāng)加入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘不變色。根據(jù)步驟一、二反應(yīng)方程式可知，n(ClO-)=n(I2)=n(S2O32－)= 0.1000 mol·L－1×20.00 ×10-3L×=0.001mol。有效氯含量用“單位質(zhì)量的含氯消毒液在酸性條件下所能釋放出氯氣的質(zhì)量”進(jìn)行表征，因2H++ClO-+Cl-＝Cl2↑+H2O，故此消毒液有效氯含量。