Question

5．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究鹵族元素的有關(guān)性質(zhì)具有重要意義．
（1）下列關(guān)于氯水的敘述正確的是aef（填寫序號）．
a．氯水中存在兩種電離平衡
b．向氯水中通入SO₂，其漂白性增強(qiáng)
c．向氯水中通入氯氣，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（Cl{O}^{-}）}$減小
d．加水稀釋氯水，溶液中的所有離子濃度均減小
e．加水稀釋氯水，水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動
f．向氯水中滴加石蕊試液，先變紅后褪色
（2）氯氣在工業(yè)上有著極其廣泛的用途．工業(yè)上通過氯堿工業(yè)生產(chǎn)氯氣，其反應(yīng)的離子方程式為2Cl^-+2H₂O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．用惰性電極電解100mL飽和食鹽水，當(dāng)陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2mL氣體，忽略溶液體積的變化時，所得溶液的pH=12．
（3）常溫下，已知25℃時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)：

弱酸化學(xué)式	HClO	H2CO3
電離平衡常數(shù)	K=4.7×10-8	K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11

寫出84消毒液（主要成分為NaClO）露置在空氣中發(fā)生反應(yīng)的有關(guān)化學(xué)方程式NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃．若將84消毒液與潔廁劑（含有濃鹽酸）混合使用可能會導(dǎo)致中毒，請用離子方程式解釋有關(guān)原因2HClO $\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑．
（4）服用含碘化鉀的碘藥片可抗核輻射．將碘藥片剝?nèi)ヌ且缕ぱ兴楹笾糜谠嚬苤兄频脽o色水溶液，并加入幾滴淀粉試液，然后向試管中逐滴加入氯水，觀察到溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，若繼續(xù)滴加氯水后藍(lán)色溶液又褪為無色．完成并配平溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o色的化學(xué)反應(yīng)方程式（如果系數(shù)是1，不用填寫）：
5Cl₂+I₂+6H₂O→2HIO₃+10HCl．
若用雙氧水氧化試管中制得的無色水溶液，寫出反應(yīng)的離子方程式H₂O₂+2I^-+2H⁺=I₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）氯水中存在次氯酸的電離和水的電離兩種電離平衡；向氯水中通入SO₂，二者反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，其漂白性減弱；當(dāng)氯水飽和時再通氯氣，c（H⁺）/c（ClO^-）不變，若氯水不飽和再通氯氣酸性增強(qiáng)會抑制次氯酸的電離，故比值增大；加水稀釋氯水，溶液中的OH^-濃度增大；加水稀釋氯水，酸性減弱，對水的電離抑制作用減弱，故水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動；向氯水中加入少量固體NaOH，當(dāng)溶液呈中性時，根據(jù)電荷守恒可推導(dǎo)出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）．
（2）工業(yè)用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，反應(yīng)的方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，當(dāng)陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2mL氣體，即生成0.0005mol氫氣，根據(jù)方程式計算生成NaOH的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算溶液的pH；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的兩級電離常數(shù)之間，因此84消毒液露置在空氣中與二氧化碳反應(yīng)只能生成碳酸氫鈉；
（4）繼續(xù)滴加氯水后藍(lán)色溶液又褪為無色，是由于氯氣具有強(qiáng)氧化性，可與碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鹽酸和碘酸，若用雙氧水氧化試管中制得的無色水溶液是過氧化氫氧化碘離子生成碘單質(zhì)．

解答 解：（1）a．氯水中存在次氯酸的電離和水的電離兩種電離平衡，故a正確；
b．向氯水中通入SO₂，二者反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，其漂白性減弱，故b錯誤；
c．當(dāng)氯水飽和時再通氯氣，c（H⁺）/c（ClO^-）不變，若氯水不飽和再通氯氣酸性增強(qiáng)會抑制次氯酸的電離，故比值增大，故c錯誤；
d．加水稀釋氯水，溶液中的OH^-濃度增大，故d錯誤；
e．加水稀釋氯水，酸性減弱，對水的電離抑制作用減弱，故水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動，故e正確；
f．向氯水中加入少量固體NaOH，當(dāng)溶液呈中性時，根據(jù)電荷守恒可推導(dǎo)出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-），故f正確；
故答案為：aef；
（2）工業(yè)用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，反應(yīng)的方程式為2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，當(dāng)陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2mL氣體，即生成0.0005mol氫氣，則生成NaOH0.001mol，c（OH^-）=$\frac{0.001mol}{0.1L}$=0.01mol/L，則pH=12，
故答案為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；12；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的兩級電離常數(shù)之間，因此84消毒液露置在空氣中與二氧化碳反應(yīng)只能生成碳酸氫鈉，
方程式為NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃，生成的HClO不穩(wěn)定，見光分解：2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑，ClO^-與Cl^-在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成，離子方程式為ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O，
故答案為：NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑；
（4）繼續(xù)滴加氯水后藍(lán)色溶液又褪為無色，是由于氯氣具有強(qiáng)氧化性，可與碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鹽酸和碘酸，方程式為5Cl₂+I₂+6H₂O═2HIO₃+10HCl，
若用雙氧水氧化試管中制得的無色水溶液，是過氧化氫氧化碘離子生成碘單質(zhì)，次氯酸和氯離子在酸性溶液中反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的離子方程式為：H₂O₂+2I^-+2H⁺=I₂+2H₂O，
故答案為：5Cl₂，I₂，6H₂O，2．，10HCl；H₂O₂+2I^-+2H⁺=I₂+2H₂O．

點(diǎn)評 本題綜合考查氯氣和氯水的性質(zhì)，題目較為綜合，題目難度中等，注意把握題給信息，根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象判斷生成物進(jìn)而書寫相關(guān)反應(yīng)的方程式．