Question

某興趣小組模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)原理并探究其產(chǎn)品的性質(zhì)．已知文獻(xiàn)記載：
①氯氣與冷的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaClO；氯氣與熱的氫氧化鈉溶液反應(yīng)可生成NaClO和NaClO₃．②在酸性較弱時KI只能被NaClO氧化，在酸性較強(qiáng)時亦能被NaClO₃氧化．
（1）該小組利用如右圖所示裝置制取家用消毒液（主要成分為NaClO），a得到了氫氣，則a為

陰極

（填“陽極”或“陰極”）．生成NaClO的離子方程式為

Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O

．
（2）該小組將0.784L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Cl₂通入50.00mL熱的NaOH溶液中，兩者恰好完全反應(yīng)后，稀釋到250.0mL．
①取稀釋后的溶液25.00mL用醋酸酸化，加入過量KI溶液．用0.2000mol?L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，消耗Na₂S₂O₃溶液10.00mL時恰好到達(dá)終點(diǎn)．
②將上述滴定后的溶液用鹽酸酸化至強(qiáng)酸性，再用上述Na₂S₂O₃溶液滴定到終點(diǎn)，需Na₂S₂O₃溶液30.00mL．
①操作②中氯酸鈉與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為

ClO₃^-+6I^-+6H⁺═3I₂+Cl^-+3H₂O

．
②反應(yīng)后的溶液中次氯酸鈉和氯酸鈉的物質(zhì)的量之比為

1：1

．
③計(jì)算氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析：（1）電解飽和食鹽水，生成了氫氣和氯氣；a得到了氫氣，溶液中產(chǎn)生了氫氧根，發(fā)生了還原反應(yīng)，故A為陰極，生成NaClO的離子方程式是：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）①在酸性較強(qiáng)I^-能被NaClO₃氧化成碘單質(zhì)，反應(yīng)方程式是：ClO₃^-+6I^-+6H⁺═3I₂+Cl^-+3H₂O；
②根據(jù)反應(yīng)方程找出關(guān)系式ClO^-～2I^-～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-、ClO₃^-～6I^-～3I₂ ～6S₂O₃^2-，然后計(jì)算出次氯酸鈉和氯酸鈉的物質(zhì)的量；
③根據(jù)氯原子守恒，n（Cl）=n（NaOH）計(jì)算出氫氧化鈉的物質(zhì)的量，溶液體積是0.05L，帶入公式：c（NaOH）=

n(NaOH)

0.05L

，求出氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度．

解答：解：（1）a極生成了氫氧根，溶液中水電離的氫離子得到電子被還原，a為陰極，反應(yīng)生成NaClO的離子方程式是：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：陰極；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）①酸性較強(qiáng)條件下，ClO₃^-將I^-氧化成I₂，根據(jù)化合價升降相等配平，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：ClO₃^-+6I^-+6H⁺═3I₂+Cl^-+3H₂O；
故答案為：ClO₃^-+6I^-+6H⁺═3I₂+Cl^-+3H₂O；
②用醋酸酸化，只有次氯酸鈉氧化碘化鉀，消耗Na₂S₂O₃溶液10.00mL，根據(jù)關(guān)系式：ClO^-～2I^-～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-
n（NaClO）=n（I₂）=

1

2

×n（S₂O₃^2-）=

1

2

×0.2000mol/L×0.010L=0.001mol；
用鹽酸酸化至強(qiáng)酸性，氯酸鉀氧化碘化鈉，消耗Na₂S₂O₃溶液30.00mL；根據(jù)關(guān)系式：ClO₃^-～6I^-～3I₂ ～6S₂O₃^2-，
n（NaClO₃）=

1

3

×n（I₂）=

1

6

×n（S₂O₃^2-）=

1

6

×0.2000mol/L×0.03L=0.001mol；
故n（NaClO）：n（NaClO₃）=1：1；
故答案為：1：1；
③0.784L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Cl₂ 的物質(zhì)的量是：0.784 L÷22.4 L?mol^-1=0.035mol；
根據(jù)關(guān)系式：Cl₂～2NaOH，
             1     2 
n（NaOH）=2n（Cl₂）=0.035mol×2=0.07mol，
 c（NaOH）=

0.07mol

0.05L

=1.4mol/L，
故答案為：c（NaOH）=1.4mol/L．

點(diǎn)評：本題考查了電極反應(yīng)、次氯酸鈉、氯酸鈉的性質(zhì)，涉及了較多的計(jì)算，成分考查了化學(xué)計(jì)算能力，可以找出關(guān)系式進(jìn)行求解，本題難度中等．