Question

某同学设计下图装置进行电解饱和食盐水自制“84”消毒液。回答下列问题

(1)电解饱和食盐水时，a连接电源的_________极（填“正”或“负”）。

(2)利用该装置自制消毒液的化学反应方程式是_________。

(3)①“84”消毒液不用时需要密封保存，否则会与空气中_________发生反应，生成不稳定的物质。

②该同学利用传感技术进行某溶液中次氯酸的稳定性实验。用强光照射盛有该溶液的广口瓶，过程中溶液的pH、Cl^-的浓度、瓶中氧气的体积分数变化如下图：

该同学分析数据得出的结论是_________(用化学方程式表示)。

(4)“84”消毒液不能与洁厕灵混用，也不能与消毒酒精混用，请从物质性质的角度解释“84”消毒液不能与消毒酒精混用的原因________。

Answer

负 NaCl+H2ONaClO+H2↑ CO2 2HClO2HCl + O2↑ 酒精有一定的还原性，次氯酸钠具有强氧化性，二者发生氧化还原反应（可能生成乙醛、乙酸、二氧化碳等产物），从而失去杀菌消毒的能力。

【解析】

(1)电解时，阳极上阴离子得到电子被还原，阴极上阳离子得到电子发生还原反应，结合电解目的分析连接方式；

(2)根据电极产物和电解原理书写反应方程式；

(3)①根据酸性H2CO3>HClO分析发生的反应；

②根据微粒浓度变化分析分解产物，然后结合质量守恒定律可得反应的化学方程式；

(4)根据“84”消毒液和酒精的成分及性质分析不能混用的原因。

(1)电解时，阳极上Cl-失去电子发生氧化反应产生Cl2，阴极上溶液中水电离产生的H+得到电子变为H2逸出，同时得到的OH-与Na+形成NaOH，为了使阳极上产生Cl2与阴极得到的NaOH溶液充分反应产生NaClO，应该与b电解连接的电极产生Cl2，与a电极连接的电极产生H2，所以产生H2的电极为阴极，则电源电极a为负极，b为正极；

(2)电解时，阴极上产生H2、NaOH，阳极上产生Cl2，阳极上产生Cl2再与阴极上产生的NaOH发生反应产生NaCl、NaClO、H2O，因此自制消毒液的总化学反应方程式是：NaCl+H2ONaClO+H2↑；

(3)①“84”消毒液主要成分是NaClO，不用时需要密封保存，否则会由于物质的酸性：H2CO3>HClO，NaClO与空气中CO2发生复分解反应：NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+HClO，反应产生的HClO不稳定，光照分解产生HCl和O2，导致失效；

②根据图示可知：随着光照条件的进行，溶液中c(H+)、c(Cl-)增加，O2的体积分数增加，说明HClO不稳定，光照分解产生HCl和O2，反应方程式为2HClO2HCl + O2↑；

(4)根据“84”消毒液主要成分是NaClO，具有强的氧化性，而75%酒精溶液的主要的成分是乙醇，具有一定的还原性，二者混合使用会发生氧化还原反应，可能生成乙醛、乙酸、二氧化碳等产物，从而失去杀菌消毒的能力，因此“84”消毒液不能与消毒酒精混用。