Question

5．Cl₂、漂白液（有效成分為NaClO）在生產、生活中廣泛用于殺菌、消毒．
（1）電解NaCl溶液生成Cl₂的化學方程式是2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（2）①Cl₂溶于H₂O、NaOH溶液即獲得氯水、漂白液．
干燥的氯氣不能漂白物質，但氯水卻有漂白作用，說明起漂白作用的物質是HClO
②25℃，Cl₂與H₂O、NaOH的反應如下：

反應Ⅰ	Cl2+H2O?Cl-+H++HClO  K1=4.5×10-4
反應Ⅱ	Cl2+2OH-?Cl-+ClO-+H2O K2=7.5×1015

不直接使用氯水而使用漂白液做消毒劑的原因是K₂＞K₁，反應Ⅱ的有效成分比反應Ⅰ的有效成分大，氯氣轉化為HClO更充分，次氯酸鈉比次氯酸更穩定
（3）家庭使用漂白液時，不宜直接接觸鐵制品，漂白液腐蝕鐵的電極反應為：Fe-2e^-=Fe²⁺：ClO^-發生的電極反應式是ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-
（4）研究漂白液的穩定性對其生產和保存有實際意義．30℃時，pH=11的漂白液中NaClO的質量百分含量隨時間變化如下：

①分解速v（Ⅰ）、v（Ⅱ）的大小關系是＞，原因是在相同條件下，次氯酸鈉的濃度越大，其分解速率越大
②NaClO分解的化學方程式是2NaClO$\frac{\underline{\;30℃\;}}{\;}$2NaCl+O₂↑
③4d～8d，Ⅰ中v（NaClO）=0.047mol/（L．d）（常溫下漂白液的密度約為1g/cm³，且變化忽略不計）

Answer 1

分析 （1）電解NaCl溶液可生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉；
（2）對比氯水的成分可知具有漂白性的物質；氯水中HClO濃度較低，且不穩定；
（3）ClO^-得電子被還原；
（4）①一般來說濃度越大，反應速率越大；
②NaClO分解的最終產物為NaCl和氧氣；
③4d～8d，NaClO的含量由6.5%變為5.1%，假設溶液體積為1L，計算NaClO的消耗的量，進而計算速率．

解答 解：（1）電解NaCl溶液可生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，方程式為2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）①氯水中含有鹽酸和次氯酸，氯氣和鹽酸都不具有漂白性，具有漂白性的為HClO，故答案為：HClO；
②氯水和漂白液的漂白成分為HClO，根據平衡常數K₂＞K₁，確定漂白液的有效成分次氯酸更多，并且次氯酸鈉比次氯酸更穩定，
故答案為：K₂＞K₁，反應Ⅱ的有效成分比反應Ⅰ的有效成分大，氯氣轉化為HClO更充分，次氯酸鈉比次氯酸更穩定；
（3）Fe-2e^-=Fe²⁺應為負極反應，則正極反應為ClO^-得電子被還原，方程式為ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，故答案為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-；
（4）①根據圖可知次氯酸鈉的其實含量Ⅰ大于Ⅱ，濃度越大反應速率越大，則v（Ⅰ）＞v（Ⅱ），
故答案為：＞；在相同條件下，次氯酸鈉的濃度越大，其分解速率越大；
②NaClO分解的最終產物為NaCl和氧氣，方程式為2NaClO$\frac{\underline{\;30℃\;}}{\;}$2NaCl+O₂↑，故答案為：2NaClO$\frac{\underline{\;30℃\;}}{\;}$2NaCl+O₂↑；
③4d～8d，NaClO的含量由6.5%變為5.1%，假設溶液體積為1L，v（NaClO）=[（6.5%-5.1%）×1g/mL×10³÷74.5g/mol]÷4d=0.047mol/（L．d），故答案為：0.047．

點評 本題為生活、生產實際相關的綜合題，主要考查的是對元素化合物、化學動力學等當面的知識，為高考常見題型，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，難度中等．