Question

【題目】氯氣可用于制取漂白劑和自來水消毒。

（1）將氯氣通入水中制得氯水，氯水可用于漂白，其中起漂白作用的物質(zhì)是________（填寫化學(xué)式）。

（2）“84”消毒液也可用于漂白，其工業(yè)制法是控制在常溫條件下，將氯氣通入NaOH溶液中，反應(yīng)的離子方程式為______________________。

（3）同學(xué)們探究“84”消毒液在不同pH下使紅紙褪色的情況，做了如下實驗：

步驟1：將5 mL市售“84”消毒液稀釋100倍，測得稀釋后溶液的pH=12；

步驟2：將稀釋后溶液各20 mL分別加入3個潔凈的小燒杯中；

步驟3：用H2SO4溶液將3個燒杯內(nèi)溶液的pH分別調(diào)至10、7和4。（溶液體積變化忽略不計）

步驟4：在3個燒杯中分別放入大小相同的紅紙，觀察現(xiàn)象，記錄如下：

燒杯	溶液的pH	現(xiàn)象
a	10	10 min后，紅紙基本不褪色；4 h后紅紙褪色
b	7	10 min后，紅紙顏色變淺；4 h后紅紙褪色
c	4	10 min后，紅紙顏色變得更淺；4 h后紅紙褪色

已知，溶液中Cl2、HClO和ClO-物質(zhì)的量分數(shù)（α）隨溶液pH變化的關(guān)系如下圖所示：

①由實驗現(xiàn)象可獲得以下結(jié)論：溶液的pH在4～10范圍內(nèi)，pH越大，紅紙褪色________。

②結(jié)合圖像進行分析，b、c兩燒杯中實驗現(xiàn)象出現(xiàn)差異的原因是________。

（4）由于氯氣會與自來水中的有機物發(fā)生反應(yīng)生成對人體有害的物質(zhì)，人們嘗試研究并使用新的自來水消毒劑，如ClO2氣體就是一種新型高效含氯消毒劑。

①一種制備ClO2的方法是用SO2通入硫酸酸化的NaClO3溶液中，反應(yīng)的離子方程式為________。

②另一種制備ClO2的方法是用NaClO3與鹽酸反應(yīng)，同時有Cl2生成，產(chǎn)物中Cl2體積約占1/3，每生成0.5 mol ClO2，轉(zhuǎn)移________mol e-。

Answer 1

【答案】HClOCl2+ 2OH-Cl-+ ClO-+ H2O越慢b燒杯中溶液的pH大于c燒杯中溶液的pH，HClO濃度較小，反應(yīng)速率較慢，褪色較慢SO2+ 2ClO3- 2ClO2+ SO42-0.5

【解析】

(1)氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有強氧化性，能夠?qū)⒂猩�物質(zhì)漂白，故答案為：HClO；

(2)常溫下，氯氣通入NaOH溶液中反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

(3)①根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，溶液的pH在4 ~10范圍內(nèi)，pH越大，紅紙褪色越慢，故答案為：越慢；

②根據(jù)溶液中Cl2、HC1O和ClO-物質(zhì)的量分數(shù)(α) 隨pH變化的關(guān)系圖可知，b燒杯中溶液的pH大于c燒杯中溶液的pH，HClO濃度較小，反應(yīng)速率較慢，褪色較慢，故答案為：b燒杯中溶液的pH大于c燒杯中溶液的pH，HClO濃度較小，反應(yīng)速率較慢，褪色較慢；

(4)①將SO2通入硫酸酸化的NaC1O3溶液中反應(yīng)生成了ClO2，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，同時應(yīng)該生成硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-，故答案為：SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-；

②用NaClO3與鹽酸反應(yīng)生成ClO2，同時有Cl2生成，產(chǎn)物中Cl2體積約占1/3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+4HCl= 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2H2O+2NaCl，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為2e-，則每生成0.5 mol ClO2，轉(zhuǎn)移的的物質(zhì)的量為0.5mol，故答案為：0.5。