- 漂白粉、漂粉精的制取、性质及其应用
- 共722题
亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。工业设计生产NaClO2的主要流程如下：
（1）A的化学式是 ，装置III中A在 极区产生。
（2）II中反应的离子方程式是 。
（3）通电电解前，检验III中阴离子的方法和步骤是 。
（4）为防止II中制备的NaClO2被还原成NaCl，应选合适的还原剂，除双氧水外，还可以选择的还原剂是 (填字母编号)。
a．Na2O2 b．FeCl2 c．Na2S
（5）常温时，HClO2的电离平衡常数Ka=1．07
（6）气体a、b与氢氧化钠溶液可构成燃料电池，用该电池电解200 mL 0．5 mol·L-1的CuSO4溶液，生成铜3．2 g，此时所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是
正确答案
（1）H2SO4 （2分） 阳（2分）
（2）2ClO2＋H2O2＋2OH－＝2ClO
（3）取少量Ⅲ中溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶
液，产生白色沉淀，证明含有SO42－ （3分）
（4）a（2分）
（5）1.07×1010mol·L－1 （3分）
（6）c(H＋)＞c(SO42－)＞c(Cu2＋)＞c(OH－) （3分）
试题分析：（1）Ⅲ为电解硫酸钠溶液，本质是电解水，阴极2H++2e-=H2↑，阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，另一电极产生NaOH，因为该电解池为离子隔膜电解池，所以A为硫酸，在阳极区产生。
（2））Ⅱ中反应根据流程信息可知，生成NaClO2，所以一定有ClO2→NaClO2，化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应中ClO2是氧化剂，发生还原反应，HCl是还原剂，发生氧化反应，根据电子转移守恒可知4n（ClO2）=n（HCl），所以反应方程式为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2↑，离子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O。
（3）III中阴离子为SO42‾，检验方法为：取少量Ⅲ中溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明含有SO42－
（4）加入FeCl2和Na2S会产生杂质，而Na2O2不会产生新的杂质，故a项正确。
（5）II中反应所得NaClO2溶液(含少量NaOH)的pH=13，可得c(H+)=1×10-13mol•L‾1，则
（6）电解硫酸铜溶液的化学方程式为：2CuSO4+2H2O
（8分）将15.68L（标准状况）的氯气通入70℃．500mL氢氧化钠溶液中，发生了两个自身氧化还原反应，其氧化产物为次氯酸钠和氯酸钠。若取此溶液25mL，稀释到250mL，再取稀释后的溶液25mL用醋酸酸化后，加入过量碘化钾溶液充分反应，此时只有次氯酸钠氧化碘化钾。用浓度为0.20mol/L硫代硫酸钠（Na2S2O3）测定析出的碘：I2＋2Na2S2O3＝2NaI＋Na2S4O6，需用硫代硫酸钠溶液5.0mL。将上述测定后的溶液再用盐酸调至强酸性，此时氯酸钠亦能氧化碘化钾，析出的碘再用上述硫代硫酸钠测定，又用了30.0mL。
（1）计算反应后溶液中次氯酸钠和氯酸钠的物质的量之比。
（2）用一个总化学方程式表示题中氯气通入70℃氢氧化钠溶液中所发生的化学反应。
（3）假设题中氢氧化钠溶液的体积在通入氯气前后的变化可忽略不计，请计算通入氯气后各生成物的物质的量浓度。
正确答案
（8分）（1）n(NaClO)︰n(NaClO3)＝1︰2 （3分）
（2）7Cl2＋14NaOH＝NaClO＋2NaClO3＋11NaCl＋7H2O （2分）
（3）c(NaClO)＝0.2mol/L c(NaClO3)＝0.4moL/L c(NaCl)＝2.2mol/L（3分）
⑴ 根据题意，有：
ClO－~2I－~I2~2S2O32－ ClO3－~6I－~3I2~6S2O32－
1mol 2mol 1mol 6mol
0.0005 0.20×0.005 0.001 0.20×0.03
因此，n（ClO－）∶n（ClO3－）=0.0005∶0.001=1∶2，即反应后溶液中次氯酸钠与氯酸钠的物质的量之比为1∶2。
⑵根据计算结果，得总的化学方程式为：7Cl2+14NaOH=11NaCl+NaClO+2NaClO3+7H2O
⑶通入氯气后，n（NaClO）=0.0005mol×250mL/25mL=0.005mol，因此c（NaClO）=0.005mol/（25mL×10-3L?mL-1）=0.2mol·L－1。
根据总反应的化学方程式中各物质的物质的量的关系，得
c（NaClO3）=2c（NaClO）=2×0.2mol·L－1=0.4mol·L－1，
c（NaCl）=11c（NaClO）=11×0.2mol·L－1=2.2mol·L－1。
(12分)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉，并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知：①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气，同时生成MnCl2。②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：3Cl2+6OH－
请回答下列问题：
（1）①甲装置用于制备氯气，其反应的化学方程式是 ；乙装置的作用是______。
②该兴趣小组用100mL 12mol/L盐酸与 8.7gMnO2制备氯气，并将所得氯气与过量的石灰乳反应，则理论上最多可
（2）小组成员发现，产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。为了探究反应条件对产物的影响，他们另取一定量的石灰乳，缓慢。匀速地通入足量氯气，得出了ClO－、ClO3－两种离子的物质的量（n）与反应时间(t)的关系曲线，粗略表示为下图（不考虑氯气和水的反应）。①图中曲线I表示_____________离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为______________mol。
（3）为了提高Ca(ClO)2的产率，可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法：______。
正确答案
略
(15分)水是生命之源。饮用水消毒剂作为控制水质的一个重要环节，令世人关注。
⑴液氯消毒是最早的饮用水消毒方法。氯气溶于水能杀菌消毒的原因是：
。近年来科学家提出，氯气能与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物可能对人体有害。
臭氧(O3)是优良的水消毒剂。但当水中含溴离子(Br-)时，臭氧可氧化溴离子(Br-)为溴酸盐 (BrO－ 3)。而溴酸盐 (BrO－ 3)是对人体有致癌作用的化合物，我国规定饮用水中BrO－ 3含量在10μg / L以下。测定BrO－ 3浓度可用离子色谱法。
⑵水中的氯离子(Cl－)对BrO－3测定干扰很大，需要先除去氯离子(Cl－)。用右图的装置可除去水中的氯离子(Cl－)。
装置中Ag是 极(填电极名称)，
Ag电极的电极反应式是 。
⑶ O3氧化溴离子的原理如下：
已知HBrO是一种弱酸，O3与HBrO反应很慢，BrO－ 3主要是由BrO－与O3反应生成。
对影响生成BrO－ 3速率的因素提出如下假设：(请你完成假设②和假设③)
假设①：反应的温度。
假设②：
假设③：
⑷设计实验验
验证实验操作：
a．配制250 mL 50 mg / L KBr溶液，加入 15 mL 某种pH=7的缓冲溶液(维持溶液的pH基本不变)，并将溶液分为2份。
b．
实验中要测定的量是
实验结论是
正确答案
测定：分别测定相同时间内生成BrO- 3 的浓度(2分)
结论：若测得BrO- 3 的浓度不同，则假设①正确，
若测得BrO- 3 的浓度相同，则假设①不正确(2分)
略
氯气是工业生产中的重要原料，含氯消毒剂在生活中有着广泛的用途。
（1）工业生产通过电解饱和食盐水获取大量氯气，化学方程式为 。
（2）氯气可用于制取84消毒液（有效成分为NaClO），离子方程式为 。
（3）下列措施能增强84消毒液杀菌能力的是 。
A．加入适量醋酸 B．加入适量亚硫酸 C．加入少量NaOH粉末
（4）氯气与氢氧化钠溶液反应，若所得溶液恰好为中性，则溶液中离子浓度关系正确的是 。
A．c(Na＋) + c(H＋) = c(OH－) + c(Cl－)
B．c(Na＋) = c(ClO－) + c(Cl－)
C．c(Na＋) = 2c(ClO－) + c(HClO)
（5）84消毒液不能用于消毒钢铁（含Fe、C）制品，易发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀。正极反应为 。
正确答案
（7分）
（1）2NaCl + 2H2O 
（2）Cl2 + 2OH－= Cl－+ ClO－+ H2O （1分）
（3）A （1分）
（4）B C（2分，少选得1分，多选、错选不得分）
（5）ClO－+2e－+ H2O→Cl－+2OH－（2分）
试题分析：
（1）工业生产通过电解饱和食盐水化学方程式为：2NaCl + 2H2O
（2）氯气与氢氧化钠溶液反应离子方程式：Cl2 + 2OH－= Cl－+ ClO－+ H2O
（3）存在ClO－+ H2O
（4）A、溶液存在电荷守恒：c(Na＋) + c(H＋) = c(OH－) + c(Cl－)+ c(ClO－)，错误；B、由电荷守恒，和溶液呈中性：c(H＋) = c(OH－)，知c(Na＋) = c(ClO－) + c(Cl－)，正确；C、根据氯发生歧化反应物料守恒知：c(ClO－) + c(HClO) =c(Cl－)，结合c(Na＋) = c(ClO－) + c(Cl－)，得c(Na＋) = 2c(ClO－) + c(HClO)，正确。
（5）ClO－的强氧化性会氧化铁，所以正极反应为：ClO－+2e－+ H2O→Cl－+2OH－。
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