Question

NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO^-+ Cl^-+2H⁺Cl₂↑+H₂O,某学习小组拟研究消毒液（主要成分为NaCl和NaClO）的变质情况。

（1）此消毒液中NaClO可吸收空气中的CO₂生成NaHCO₃和HClO而变质。写出化学反应方程式:                                 。

（2）取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过以下装置检验气体的成分,从而判断该消毒液是否变质。

限选试剂:98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0 mol·L^-1KI-淀粉溶液、1.0 mol·L^-1NaOH溶液、澄清石灰水、饱和NaCl溶液。

请完成下列实验方案。

所加试剂	预期现象和结论
向试管A中加足量①; 试管B中加1%品红溶液; 试管C中加②。	若A中溶液变蓝色,B中溶液不褪色,C中溶液变浑浊,则消毒液部分变质; ③      ,则消毒液未变质; ④      ,则消毒液完全变质。

（3）用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。实验步骤如下:

①量取 25.00 mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L^-1Na₂SO₃溶液b mL。

②滴定分析。将c mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液装入      （填“酸式”或“碱式”）滴定管中滴定,使KMnO₄和剩余的Na₂SO₃发生反应。当溶液由无色变成浅红色,且半分钟内红色保持不褪去时,停止滴定,记录数据。重复滴定实验3次,测得平均消耗酸性KMnO₄溶液V mL;滴定过程中涉及的反应有:NaClO+Na₂SO₃NaCl+Na₂SO₄ ;2KMnO₄+5Na₂SO₃+3H₂SO₄K₂SO₄+2MnSO₄+5Na₂SO₄+3H₂O。

③计算。消毒液中NaClO的浓度为  mol·L^-1（用含a、b、c、V的代数式表示）。

Answer

（1）NaClO+CO2+H2ONaHCO3+HClO

（2）

所加试剂

预期现象和结论

①1.0 mol/L KI-淀粉溶液
②澄清石灰水

③若A中溶液变蓝色,B中溶液不褪色（无变化）,C中溶液不变浑浊（无变化）
④若A中溶液不变蓝色（无变化）,B中溶液不褪色（无变化）,C中溶液变浑浊

（3）②酸式 ③（2ab-5Vc）/50

【解析】（1）对比提示的反应物NaClO、CO2与生成物NaHCO3、HClO,由元素守恒可知反应物中还有 H2O。（2）根据表格中“若A中溶液变蓝色”及提供的限选试剂可知,试管A中为足量的1.0 mol/L KI-淀粉溶液,“若……C中溶液变浑浊”则表明试管C中为澄清石灰水。若消毒液部分变质,则其中既含NaClO,又含NaHCO3,加酸后生成Cl2和CO2,前者使KI氧化,生成I2,A中溶液变蓝,又因为1.0 mol/L KI-淀粉溶液足量,故装置B中的品红不变色,CO2使装置C中的澄清石灰水变浑浊;若消毒液未变质,则加入酸只有Cl2生成,故只有装置A中有蓝色现象;若消毒液全部变质,则只生成CO2,即只有装置C中有沉淀现象。（3）酸性KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,故只能用酸式滴定管盛装。由已知化学方程式可知关系式:2KMnO4~5Na2SO3和NaClO~Na2SO3。所以a×b=25×c（NaClO）+c×V,因此c（NaClO）=（2ab-5Vc）/50 mol·L-1。