Question

5．氯在飲用水處理中常用作殺菌劑，且HClO的殺菌能力比ClO^-強(qiáng)．25℃時(shí)氯氣-氯水體系中存在以下平衡關(guān)系：
Cl₂（g）?Cl₂（aq）    K₁=10^-1.2
Cl₂（aq）+H₂O?HClO+H⁺+Cl^-    K₂=10^-3.4
HClO?H⁺+ClO^-     Ka=？
其中，Cl₂（aq）、HClO和ClO^-分別在三者中所占的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（α）隨pH變化的關(guān)系如圖所示．下列表述正確的是（　�。�

• A． Cl₂（g）+H₂O?2H⁺+ClO^-+Cl^-    K=10^-10.9
• B． pH=7.5時(shí)，用氯處理飲用水體系中，c（Cl^-）+c（HClO）=c（H⁺）-c（OH^-）
• C． 用氯處理飲用水時(shí)，pH=6.5時(shí)殺菌效果比pH=4.5時(shí)好
• D． 氯處理飲用水時(shí)，在夏季的殺菌效果比在冬季好

Answer 1

分析 根據(jù)圖象知，HClO?H⁺+ClO^-中pH=7.5，此時(shí)c（HClO）=c（ClO^-），K_a=$\frac{c（{H}^{+}）•c（Cl{O}^{-}）}{c（HClO）}$=$\frac{1{0}^{-7.5}×c（Cl{O}^{-}）}{c（HClO）}$=10^-7.5；
A．蓋斯定律計(jì)算K；
B．任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒；
C．HClO的殺菌能力比ClO^-強(qiáng)，所以HClO的濃度越大，其殺菌效果越好；
D．HClO不穩(wěn)定，受熱易分解．

解答 解：根據(jù)圖象知，HClO?H⁺+ClO^-中pH=7.5，K_a=$\frac{c（{H}^{+}）•c（Cl{O}^{-}）}{c（HClO）}$=$\frac{1{0}^{-7.5}×c（Cl{O}^{-}）}{c（HClO）}$=10^-7.5；
A．依據(jù)蓋斯定律將已知的三個(gè)式子相加可得A選項(xiàng)式，所以K=K₁×K₂×K_a=K₁=10^-1.2×10^-3.4×10^-7.5=10^-12.1，故A錯(cuò)誤；
B．體系中存在電荷守恒c（H⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）+c（OH^-），即c（Cl^-）+c（ClO^-）=c（H⁺）-c（OH^-），pH=7.5時(shí)，根據(jù)圖可知c（HClO）=c（ClO^-），所以，c（Cl^-）+c（HClO）=c（H⁺）-c（OH^-），故B正確；
C．起殺菌作用的是HClO，由圖象可知，pH=6.5時(shí)c（HClO）比pH=4.5時(shí)要小，HClO濃度越大，殺菌效果好，所以pH=4.5時(shí)殺菌效果比pH=6.5時(shí)好，故C錯(cuò)誤；
D．夏季相比冬季溫度高，HClO易分解，所以殺菌效果不如冬季，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題以氯水為載體考查了化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、離子濃度大小比較、物質(zhì)的穩(wěn)定性等知識(shí)點(diǎn)，正確分析圖象中各個(gè)物理量的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合蓋斯定律、物質(zhì)的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)來(lái)分析解答，題目難度中等．