Question

【題目】某實驗小組用下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5 g，加入20 mL 0.5 mol·L-1 KI溶液，10 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液；加幾滴淀粉溶液后，用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2，達滴定終點時消耗Na2S2O3 20 mL。(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） 5mL pH = 13 ；漂白性

（3）① 2H+ + ClO- + Cl- === Cl2↑+ H2O

② 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 溶液藍色褪去② 1.42 % 不符合

【解析】

試題分析：（1）該裝置中發生的反應有兩個，一個是制取氯氣，反應的方程式為4HCl + MnO2 Cl2↑ + MnCl2 + 2H2O，另一個是氯氣與氫氧化鈉發生反應制取消毒液，發生反應的方程式為Cl2 + 2NaOH === NaClO + NaCl + H2O。

（2）根據資料可知，酚酞在強堿性溶液中紅色會褪去，則為了驗證溶液褪色的原因，需要補充堿性溶液使酚酞褪色的對比實驗，在這一過程中要注意物質的體積與濃度原溶液相同，所以應取5mL，PH=13的NaOH溶液；通過對比實驗的現象，溶液在30min后褪色，與原實驗對比5min后褪色證明溶液褪色原因為消毒液的漂白性。

（3）①溶液變成黃綠色的原因為ClO- 與 Cl-在酸性條件下發生氧化還原反應生成了氯氣，反應的方程式為2H+ + ClO- + Cl- === Cl2↑+ H2O；②操作b中加入的酸為鹽酸，鹽酸中含有參與反應的Cl-，所以不嚴謹，所以補充的實驗為將鹽酸換成硫酸即可，故答案為取洗氣瓶中溶液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用Na2S2O3溶液滴定生成的I2，而這反應的方程式為2S2O32- + I2 === S4O62- + 2I-，則滴定終點的現象為溶液藍色褪去；②n（Na2S2O3）=20×10-3×0．1=2×10-3mol，2S2O32- + I2 === S4O62- + 2I-，則n（I2）=1/2n（Na2S2O3）=10-3mol，消毒液在酸性條件下與KI反應的離子方程式為4H++2ClO-+2I-=Cl2+I2+2H2O，則n（Cl2）= n（I2）=10-3 mol，則有效氯含量為71×10-3/5=1．42 %<5%，則該消毒液不符合家用要求。