Question

某实验小组用下图装置制备家用消毒液，并探究其性质。

反应停止后，取洗气瓶中无色溶液5mL分别进行了如下实验：

操作	现象
a. 测溶液pH, 并向其中滴加2滴酚酞	pH = 13, 溶液变红，5min后褪色
b. 向其中逐滴加入盐酸	溶液逐渐变成黄绿色

（1）写出利用上述装置制备消毒液涉及反应的化学方程式          、         。

（2）查阅资料：酚酞的变色范围为8.2～10，且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去

为探究操作a中溶液褪色的原因，又补充了如下实验：

操作	现象
取         NaOH溶液，向其中滴加2滴酚酞	溶液变红，30min后褪色

获得结论：此实验小组制备的消毒液具有         性。

（3） 该小组由操作b获得结论：随着溶液酸性的增强，此消毒液的稳定性下降。

① 操作b中溶液变成黄绿色的原因：         (用离子方程式表示)。

② 有同学认为由操作b获得上述结论并不严谨，需要进一步确认此结论的实验方案是         。

（4） 有效氯的含量是检测含氯消毒剂消毒效果的重要指标。具体用“单位质量的含氯消毒液在酸性条件下所能释放出氯气的质量”进行表征，一般家用消毒液有效氯含量在5%以上。小组同学进行如下实验测定有效氯：取此消毒液5 g，加入20 mL 0.5 mol·L^-1 KI溶液，10 mL 2 mol·L^-1的硫酸溶液；加几滴淀粉溶液后，用0.1 mol·L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂，达滴定终点时消耗Na₂S₂O₃ 20 mL。(已知：2S₂O₃^2- + I₂ === S₄O₆^2- + 2I^-) 。注：相对原子质量Cl35.5，Na23，S32，O 16 ，I 127， K39

①达到滴定终点时的实验现象是         。

②此消毒液有效氯含量为         %(保留一位有效数字)。获得结论：此实验制得的消毒液         （填“符合”或“不符合”）家用要求。

Answer

（1）4HCl + MnO2 Cl2↑ + MnCl2 + 2H2O、Cl2 + 2NaOH === NaClO + NaCl + H2O

（2） 5mL pH = 13 ；漂白性

（3）① 2H+ + ClO- + Cl- === Cl2↑+ H2O

② 取洗气瓶中溶液5mL，向其中逐滴加入硫酸，观察溶液是否逐渐变为黄绿色

（4）① 溶液蓝色褪去② 1.42 % 不符合

【解析】

试题分析：（1）该装置中发生的反应有两个，一个是制取氯气，反应的方程式为4HCl + MnO2 Cl2↑ + MnCl2 + 2H2O，另一个是氯气与氢氧化钠发生反应制取消毒液，发生反应的方程式为Cl2 + 2NaOH === NaClO + NaCl + H2O。

（2）根据资料可知，酚酞在强碱性溶液中红色会褪去，则为了验证溶液褪色的原因，需要补充碱性溶液使酚酞褪色的对比实验，在这一过程中要注意物质的体积与浓度原溶液相同，所以应取5mL，PH=13的NaOH溶液；通过对比实验的现象，溶液在30min后褪色，与原实验对比5min后褪色证明溶液褪色原因为消毒液的漂白性。

（3）①溶液变成黄绿色的原因为ClO- 与 Cl-在酸性条件下发生氧化还原反应生成了氯气，反应的方程式为2H+ + ClO- + Cl- === Cl2↑+ H2O；②操作b中加入的酸为盐酸，盐酸中含有参与反应的Cl-，所以不严谨，所以补充的实验为将盐酸换成硫酸即可，故答案为取洗气瓶中溶液5mL，向其中逐滴加入硫酸，观察溶液是否逐渐变为黄绿色。

（4）①用Na2S2O3溶液滴定生成的I2，而这反应的方程式为2S2O32- + I2 === S4O62- + 2I-，则滴定终点的现象为溶液蓝色褪去；②n（Na2S2O3）=20×10-3×0．1=2×10-3mol，2S2O32- + I2 === S4O62- + 2I-，则n（I2）=1/2n（Na2S2O3）=10-3mol，消毒液在酸性条件下与KI反应的离子方程式为4H++2ClO-+2I-=Cl2+I2+2H2O，则n（Cl2）= n（I2）=10-3 mol，则有效氯含量为71×10-3/5=1．42 %<5%，则该消毒液不符合家用要求。

考点：考查化学实验的设计和评价实验探究氯及其化合物