Question

5．运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义．
（1）下列关于氯水的叙述正确的是aef（填写序号）．
a．氯水中存在两种电离平衡
b．向氯水中通入SO₂，其漂白性增强
c．向氯水中通入氯气，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（Cl{O}^{-}）}$减小
d．加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小
e．加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动
f．向氯水中滴加石蕊试液，先变红后褪色
（2）氯气在工业上有着极其广泛的用途．工业上通过氯碱工业生产氯气，其反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．用惰性电极电解100mL饱和食盐水，当阴极产生标准状况下11.2mL气体，忽略溶液体积的变化时，所得溶液的pH=12．
（3）常温下，已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：

弱酸化学式	HClO	H2CO3
电离平衡常数	K=4.7×10-8	K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11

写出84消毒液（主要成分为NaClO）露置在空气中发生反应的有关化学方程式NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃．若将84消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因2HClO $\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑．
（4）服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射．将碘药片剥去糖衣皮研碎后置于试管中制得无色水溶液，并加入几滴淀粉试液，然后向试管中逐滴加入氯水，观察到溶液由无色变为蓝色，若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色．完成并配平溶液颜色由蓝色变为无色的化学反应方程式（如果系数是1，不用填写）：
5Cl₂+I₂+6H₂O→2HIO₃+10HCl．
若用双氧水氧化试管中制得的无色水溶液，写出反应的离子方程式H₂O₂+2I^-+2H⁺=I₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种电离平衡；向氯水中通入SO₂，二者反应生成硫酸和盐酸，其漂白性减弱；当氯水饱和时再通氯气，c（H⁺）/c（ClO^-）不变，若氯水不饱和再通氯气酸性增强会抑制次氯酸的电离，故比值增大；加水稀释氯水，溶液中的OH^-浓度增大；加水稀释氯水，酸性减弱，对水的电离抑制作用减弱，故水的电离平衡向正反应方向移动；向氯水中加入少量固体NaOH，当溶液呈中性时，根据电荷守恒可推导出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）．
（2）工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气，反应的方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，当阴极产生标准状况下11.2mL气体，即生成0.0005mol氢气，根据方程式计算生成NaOH的物质的量，进而计算溶液的pH；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠；
（4）继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色，是由于氯气具有强氧化性，可与碘发生氧化还原反应生成盐酸和碘酸，若用双氧水氧化试管中制得的无色水溶液是过氧化氢氧化碘离子生成碘单质．

解答 解：（1）a．氯水中存在次氯酸的电离和水的电离两种电离平衡，故a正确；
b．向氯水中通入SO₂，二者反应生成硫酸和盐酸，其漂白性减弱，故b错误；
c．当氯水饱和时再通氯气，c（H⁺）/c（ClO^-）不变，若氯水不饱和再通氯气酸性增强会抑制次氯酸的电离，故比值增大，故c错误；
d．加水稀释氯水，溶液中的OH^-浓度增大，故d错误；
e．加水稀释氯水，酸性减弱，对水的电离抑制作用减弱，故水的电离平衡向正反应方向移动，故e正确；
f．向氯水中加入少量固体NaOH，当溶液呈中性时，根据电荷守恒可推导出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-），故f正确；
故答案为：aef；
（2）工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气，反应的方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，当阴极产生标准状况下11.2mL气体，即生成0.0005mol氢气，则生成NaOH0.001mol，c（OH^-）=$\frac{0.001mol}{0.1L}$=0.01mol/L，则pH=12，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；12；
（3）由于次氯酸的酸性介于碳酸的两级电离常数之间，因此84消毒液露置在空气中与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠，
方程式为NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃，生成的HClO不稳定，见光分解：2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑，ClO^-与Cl^-在酸性条件下发生氧化还原反应生成，离子方程式为ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O，
故答案为：NaClO+CO₂+H₂O═HClO+NaHCO₃；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑；
（4）继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色，是由于氯气具有强氧化性，可与碘发生氧化还原反应生成盐酸和碘酸，方程式为5Cl₂+I₂+6H₂O═2HIO₃+10HCl，
若用双氧水氧化试管中制得的无色水溶液，是过氧化氢氧化碘离子生成碘单质，次氯酸和氯离子在酸性溶液中反应生成氯气，反应的离子方程式为：H₂O₂+2I^-+2H⁺=I₂+2H₂O，
故答案为：5Cl₂，I₂，6H₂O，2．，10HCl；H₂O₂+2I^-+2H⁺=I₂+2H₂O．

点评 本题综合考查氯气和氯水的性质，题目较为综合，题目难度中等，注意把握题给信息，根据反应的现象判断生成物进而书写相关反应的方程式．