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。写出此化学反应方程式                       。

（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可以判断消毒液的变质情况。

限选试剂为：98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0 mol·L^－1 KI-淀粉溶液、1.0 mol·L^－1NaOH、

澄清石灰水、饱和NaCl溶液

请完成下列探究实验方案。

所加试剂	预期现象和结论
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^－1 Na₂SO₃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；KMnO₄和剩余的Na₂SO₃发生反应。当溶液由无色变成浅红色，且保持半分钟内红色不褪时，停止滴定，记录数据。重复滴定实验2次，平均消耗酸性KMnO₄溶液v mL；

滴定过程中涉及的反应有：NaClO+Na₂SO₃=NaCl+Na₂SO₄；

2KMnO₄+5Na₂SO₃+3H₂SO₄=K₂SO₄+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+H2O=NaHCO3+HClO

（2）①1.0mol•L－1的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，C中溶液不变浑浊④若A中溶液不变蓝，B中溶液不褪色，C中溶液变浑浊

（3）酸式

【解析】

试题分析：（1）由题意可知，NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO；（2）消毒液（主要成分为NaCl和NaClO）在酸性条件下可发生反应：ClO－ + Cl－ + 2H+ = Cl2↑+ H2O，则通入A中的气体为氯气；由A中溶液变蓝色推断A中加入了1.0 mol•L－1的KI-淀粉溶液，氯气将KI氧化为I2，淀粉遇I2变蓝；C中溶液变浑浊，说明消毒液部分变质生成碳酸氢钠，后者遇稀硫酸反应生成CO2，由此推断C中加入了限选试剂中的澄清石灰水；若A中溶液变蓝色，B中溶液不褪色，C中溶液不变浑浊，则消毒液未变质；若A中溶液不变蓝，B中溶液不褪色，C中溶液变浑浊，则消毒液完全变质；（3）酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶，因此不宜装在碱式滴定管，宜用酸式滴定管；先计算滴定时消耗标准溶液中溶质的n，再根据滴定原理计算步骤①中过量的亚硫酸钠的n，然后根据加入亚硫酸钠总的n计算步骤①中消耗亚硫酸钠的n，再根据步骤①的化学方程式计算25.00 mL消毒液中次氯酸钠的n，最后计算消毒液中NaClO的浓度，综上所述列计算式为。

【考点定位】本题实验探究方案的设计、氧化还原反应、化学计算等。

【名师点晴】该题综合性强，考查了学生对化学实验基本操作的掌握，对常见仪器或试剂的主要用途和使用方法的掌握情况。考查了应用所学知识进行必要的分析、类推或计算一些具体的化学问题的能力。高考化学试题中对考生设计简单实验能力的考查赋予较多的关注，它要求学生能够通过题给实验情境中适当迁移，准确把化学实验基础知识和基本操作技能运用到某些类似的实验中去，解决一些原理和操作较简单的问题。