Question

（2010?潮州二模）Ⅰ．某学校探究性学习小组对84消毒液（有效成份：NaClO溶液）的制备与性质等进行以下探究．
甲同学：为制备84消毒液，制作了一种家用环保型消毒液发生器，设计了如图1所示的装置，用石墨作电极电解饱和氯化钠．请填空：

（1）若通电时，为使生成的Cl₂被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，则电源的a极名称为

负

极（填“正”、“负”），连接a极的电极反应式为

2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-

．
（2）用图示的装置电解饱和食盐水制备84消毒液（NaClO溶液）的离子方程式为

Cl^-+H₂O

电解  .

ClO^-+H₂↑或2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O

．
乙同学：从某超市中查询到某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下：
主要有效成份为次氯酸钠，有效氯含量8000-10000mg/L．可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用．切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品．本品须密封，置阴凉暗处保存．
请完成以下实验探究过程：
阅读材料，根据学过的知识判断问题：
（3）室温条件下，该消毒液（NaClO）溶液的pH＞7，原因是（用离子方程式表示）

ClO^-+H₂O?HClO+OH^-

．
（4）查得弱酸的电离常数：H₂CO₃K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11；HClO  K=3×10^-8．
从该消毒液的保存要求分析，导致其失效的主要原因是（用化学方程式表示）：

NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO、2HClO

光  .

2HCl+O₂↑

．
Ⅱ．Mg（ClO₃）₂在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
 MgCl₂+2NaClO₃═Mg（ClO₃）₂+2NaCl
已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图2所示：
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO₃）₂．简述可制备Mg（ClO₃）₂的原因：

在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出，Mg（ClO₃）₂的溶解度随温度变化的最大，NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别

．
②按①中条件进行制备实验．在冷却降温析出Mg（ClO₃）₂过程中，常伴有NaCl析出，原因是：

降温前，溶液中NaCl已达饱和，降温过程中，NaCl溶解度会略为降低，会有少量晶体析出

．

Answer 1

分析：I．（1）在电解池的阴极上是阳离子得电子发生得电子的还原反应，在阳极上是阴离子发生失电子的氧化反应，制备消毒液，应发生氯气可以和强碱反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，b为正极；
（2）电解食盐水生成NaOH、氢气、氯气，氯气与NaOH反应生成NaClO；
（3）NaClO溶液的pH＞7，水解显碱性；
（4）由电离平衡常数可知，碳酸酸性大于HClO，消毒液在空气中与二氧化碳、水反应；
 II．①由溶解度图可知，Mg（ClO₃）₂的溶解度受温度影响大，而NaCl溶解度受温度影响不大；
②NaCl的饱和溶液，降低温度时晶体会析出．

解答：解：I．（1）制备消毒液，应发生氯气可以和强碱反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，b为正极，下端阳极生成氯气，所以a为负极，电极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案为：负；2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
（2）电解食盐水生成NaOH、氢气、氯气，氯气与NaOH反应生成NaClO，则电解饱和食盐水制备84消毒液（NaClO溶液）的离子方程式为Cl^-+H₂O

电解  .

ClO^-+H₂↑或2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，故答案为：Cl^-+H₂O

电解  .

ClO^-+H₂↑或2Cl^-+2H₂O

电解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）NaClO溶液的pH＞7，水解显碱性，水解离子反应为ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，故答案为：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
（4）由电离平衡常数可知，碳酸酸性大于HClO，消毒液在空气中与二氧化碳、水反应，所以失效涉及的离子反应为NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO、2HClO

光  .

2HCl+O₂↑，
故答案为：NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO、2HClO

光  .

2HCl+O₂↑；
 II．①由溶解度图可知，Mg（ClO₃）₂的溶解度受温度影响大，而NaCl溶解度受温度影响不大，则制备Mg（ClO₃）₂的原因为在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出，Mg（ClO₃）₂的溶解度随温度变化的最大，NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别，
故答案为：在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出，Mg（ClO₃）₂的溶解度随温度变化的最大，NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别；
②冷却降温析出Mg（ClO₃）₂过程中，常伴有NaCl析出，是因降温前，溶液中NaCl已达饱和，降温过程中，NaCl溶解度会略为降低，会有少量晶体析出，
故答案为：降温前，溶液中NaCl已达饱和，降温过程中，NaCl溶解度会略为降低，会有少量晶体析出．

点评：本题考查较综合，涉及卤族元素及化合物性质、电解原理及应用、溶解度及物质的制备等，综合考查学生分析解决问题的能力，注重知识迁移应用能力的提升，题目难度中等．