Question

19．飲用水安全在災后重建中占有極為重要的地位，為防止災后疫病要使用大量的各種消毒液，如NaClO溶液，某學習小組對消毒液次氯酸鈉（NaClO）的制備與性質進行研究．
（1）下面是某同學從超市購買的某品牌消毒液包裝說明查詢到的部分內容：主要有效成分為次氯酸鈉，有效氯含量8000～10000mg/L．可用于各類家居用品、餐具、棉織衣物等的消毒，對彩色織物可能有褪色作用．本品須密封，置陰涼暗處保存．據此分析：
①室溫時，他測得該消毒液（NaClO）的pH＞7（填“＞”、“=”或“＜”），其原因為（用離子方程式表示）ClO^-+H₂O?HClO+OH^-．
②該消毒液還具有的化學性質有A、D（填序號）
A．強氧化性      B．強還原性    C．不穩定性   D．漂白性
③從該消毒液的保存要求分析，導致其失效的主要原因是（用化學方程式表示）2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO．
④日常生活中也常用明礬作凈水劑，用離子方程式表示其凈水原理Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺．
（2）該學習小組同學用石墨和飽和食鹽水設計了如圖所示的裝置，進行消毒液（ NaClO 溶液）制備，通電時，電解飽和食鹽水的化學方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；為使生成的Cl₂完全被吸收，則電源的a極應為負極（填“正”或“負”），溶液中生成NaClO的離子方程式為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）①次氯酸鈉是強堿弱酸鹽，陰離子易水解而使其溶液呈堿性；
②次氯酸鈉具有強氧化性且不穩定；
③次氯酸的酸性小于碳酸；
④明礬溶解后溶液中鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有較大的表面積能吸附懸浮雜質；
（2）電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電；為使生成的Cl₂完全被吸收，則氫氧化鈉和氯氣的接觸面積要大且接觸時間要長，則在連接b的電極上生成氯氣，連接a的電極上生成氫氣；氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水．

解答 解：（1）①次氯酸鈉是強堿弱酸鹽，陰離子易水解而使其溶液呈堿性，溶液PH＞7，水解方程式為ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，
故答案為：＞；ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
②在消毒液中，次氯酸鈉具有氧化性，還具有漂白性，
故答案為：A、D；
③次氯酸的酸性小于碳酸，根據強酸制取弱酸知，次氯酸鈉易和二氧化碳、水反應生成次氯酸，2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO，次氯酸不穩定，易分解，所以次氯酸鈉易失效，
故答案為：2NaClO+H₂O+CO₂═Na₂CO₃+2HClO；
④明礬溶解后溶液中鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體具有較大的表面積能吸附懸浮雜質，反應的離子方程式為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，
故答案為：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺；
（2）電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，電池反應式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
為使生成的Cl₂完全被吸收，則氫氧化鈉和氯氣的接觸面積要大且接觸時間要長，則在連接b的電極上生成氯氣，連接a的電極上生成氫氣，所以a是負極；
氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子反應方程式為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；負；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

點評 本題考查了電解原理、次氯酸鈉的性質，明確離子放電順序及電極上發生的反應是解本題關鍵，注意水解方程式要寫可逆號，為易錯點，題目難度中等．