Question

（15分）漂白液、漂白粉和漂粉精既可作棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池及环境的消毒剂。它们在生产、生活中有广泛应用。某实验小组同学看到一则报道：某造纸厂误将槽车中漂白液（NaCl和NaClO的混合液,其中有效成分为NaClO）倒入盛放饱和KAl（SO₄）₂溶液的池中，造成中毒事件。该小组同学为探究中毒原因进行了如下实验。

（1）小组成员甲同学依据漂白液具有漂白消毒的性质推测，漂白液中ClO^－具有氧化性。进行如下实验：

Ⅰ．取10 mL漂白液，依次加入Na₂SO₃溶液和BaCl₂溶液，观察到有白色沉淀生成，经检验白色沉淀不溶于盐酸。

Ⅱ．另取10 mL漂白液，加入品红溶液，发现溶液红色逐渐变浅，一段时间后褪为无色。

Ⅲ．再取10 mL漂白液，加入品红溶液，加入少量稀硫酸酸化后，观察溶液红色立即变为无色。

①由实验Ⅰ得出ClO^－具有氧化性，写出相关反应的离子方程式__________________。

②对比实验Ⅱ和Ⅲ说明ClO^－氧化性与溶液酸碱性的关系是____________________。

（2）小组成员乙同学依据（1）中的实验提出：漂白液在酸性溶液中有Cl₂生成，为此进行如下实验：

首先，他利用pH计分别测得漂白液pH>7，饱和KAl（SO₄）₂溶液pH<7。然后用下图所示的装置继续实验，探究漂白液在酸性溶液中是否能反应生成Cl₂。

①在测定漂白液pH的实验中，乙同学没有选择pH试纸的理由可能是__________；

②若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入硫酸，不久烧瓶中有黄绿色气体产生。A中反应的离子方程式__________________。

③若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入饱和KAl（SO₄）₂溶液，预计只有观察到以下现象__________，才能说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl₂。

（3）为了进一步了解漂白液生产和保存的实际意义，小组其他成员还研究漂白液的稳定性，他们查阅资料，下图是30℃时，pH=11的漂白液中NaClO的质量百分含量随时间变化图：

①分析分解速率v（Ⅰ）与v（Ⅱ）的大小关系，原因是         

②4d～ 8d,Ⅰ中v（NaClO）=            mol/(L·d)（常温下漂白液的密度约为1g / cm³，且溶液体积变化忽略不计，结果保留2位有效数字。） 

Answer

（15分）

（1）①ClO－+ SO32-= Cl－+ SO42- Ba2++ SO42-= BaSO4↓（2分，合并写出应得分）

②ClO－的氧化性随c（H＋）增大而增强 （2分）

（2）①漂白液具有漂白性，pH试纸变蓝后马上褪色，无法准确测定pH（2分）

②ClO－+ Cl－+2H+ = Cl2↑+ H2O（2分）

③产生大量的白色胶状沉淀，不久烧瓶中有黄绿色气体产生。（2分）

（3）①v（Ⅰ）＞v（Ⅱ），在相同的条件下，NaClO的浓度越大分解速率越大（2分）②0.047（3分）

【解析】

试题分析：（1）①ClO‾把SO32‾氧化为SO42‾，所以离子方程式为：ClO－+ SO32-= Cl－+ SO42- 、Ba2++ SO42-= BaSO4↓。

②加入少量稀硫酸酸化后，观察溶液红色立即变为无色，说明ClO－的氧化性随c（H＋）增大而增强。

（2）①漂白液具有漂白性，可以漂白pH试纸，无法准确测定pH。

②在酸性条件下，ClO‾与Cl‾发生氧化还原反应生成Cl2，则离子方程式为：ClO－+ Cl－+2H+ = Cl2↑+ H2O。

③Al3+水解使溶液呈碱性：Al3++3H2OAl(OH)3↓+3H+，若漂白液与H+反应，Al3+水解平衡向右移动，产生产生大量的白色胶状沉淀，不久烧瓶中有黄绿色气体产生。

（3）①图像的纵坐标为NaClO的质量百分含量，在相同时间内，NaClO的质量百分含量改变越大，则v（Ⅰ）＞v（Ⅱ），v（Ⅰ）时NaClO的浓度大于v（Ⅱ）时NaClO的浓度，在相同的条件下，NaClO的浓度越大分解速率越大。

②设溶液的体积为1L，则v（NaClO）=1000g×（6.5%—5.1%）÷74.5g/mol÷1L÷4d=0.047 mol/(L·d)。

考点：本题考查化学实验方案的设计与评价、离子方程式的书写、化学平衡、化学反应速率。