Question

【題目】“84消毒液”為含氯消毒劑的代表被廣泛使用，化學(xué)小組用如下方法測定某“84消毒液”中有效氯的含量。

I.準(zhǔn)確量取2.00mL消毒液稀釋成100.0mL溶液；

II.取1.00mL上述稀釋后溶液，依次加入3mol·L-1硫酸溶液15mL、15.00mL一定濃度的Fe2+溶液，加蓋振搖混勻后，室溫靜置反應(yīng)10min；

III.用0.0010mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液滴定II中反應(yīng)后溶液，記錄消耗的體積為VmL；

IV.另取與II中相同的15.00mL一定濃度的Fe2+溶液，依次加入1.00mL蒸餾水、3mol·L-1硫酸溶液15mL，加蓋振搖混勻；

V.用0.0010mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液滴定IV中溶液，記錄消耗的體積為V0mL。

(1)工業(yè)上制取“84消毒液”反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

(2)Ⅰ中稀釋溶液用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和______。

(3)用KSCN溶液檢測到II反應(yīng)后溶液中含有Fe3+的現(xiàn)象是______，Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為______。

(4)Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____(Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3+，此條件下不氧化Cl-)。

(5)該“84消毒液”中有效氯的含量為_____ g/100mL。(有效氯以NaClO質(zhì)量計，NaClO摩爾質(zhì)量：74.5g·mol-1)

(6)由于Fe2+具有_____性，II、IV中實驗須在密閉容器中進(jìn)行。

Answer 1

【答案】Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O 100mL容量瓶 溶液變成血紅色 2H++ClO-+2Fe2+=Cl-+2Fe3++H2O +6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O 1.1175(V0-V)或1.1(V0-V) 還原

【解析】

結(jié)合工業(yè)用氯氣和氫氧化鈉制取“84消毒液”書寫化學(xué)反應(yīng)方程式，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律書寫Ⅱ、Ⅲ步驟中的離子反應(yīng)方程式，結(jié)合方程式及關(guān)系式法進(jìn)行相關(guān)計算。

(1)“84消毒液”的主要成分為NaClO，工業(yè)上用氯氣和氫氧化鈉制取，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O，故答案為：Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O；

(2)Ⅰ中稀釋溶液用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和100mL的容量瓶，故答案為：100mL的容量瓶；

(3)Fe3+遇到KSCNf發(fā)生反應(yīng)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，Fe(SCN)3為血紅色，因此用KSCN溶液檢測到II反應(yīng)后溶液中含有Fe3+的現(xiàn)象是溶液變成血紅色，反應(yīng)Ⅱ中Fe2+被ClO-在酸性條件下氧化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為2H++ClO-+2Fe2+=Cl-+2Fe3++H2O，故答案為：溶液變成血紅色；2H++ClO-+2Fe2+=Cl-+2Fe3++H2O；

(4)Ⅲ中剩下的Fe2+被K2Cr2O7氧化為Fe3+，Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3+，此條件下不氧化Cl-，則反應(yīng)的離子方程式為+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，故答案為：+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；

(5)由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，消毒液中的ClO-氧化了部分Fe2+，剩余的Fe2+用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗體積為VmL。由IV、V可知，全部的Fe2+用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗體積為V0mL。所以被ClO-氧化的n(Fe2+)=6×10-3 mol·L-1×(V0-V)×10-3 L×102=6×10-4(V0-V)mol，根據(jù)(3)問中所寫方程式，有2Fe2+~ClO-，所以n(NaClO)=3×10-4(V0-V)mol，故有效氯含量=74.5g·mol-1×3×10-4(V0-V) mol÷2 mL×100 mL=1.1175(V0-V)g≈1.1(V0-V)，故答案為：1.1175(V0-V)或1.1(V0-V)；

(6)由于Fe2+具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化，因此II、IV中實驗須在密閉容器中進(jìn)行，故答案為：還原。