Question

“84消毒液”为含氯消毒剂的代表被广泛使用，化学小组用如下方法测定某“84消毒液”中有效氯的含量。

I.准确量取2.00mL消毒液稀释成100.0mL溶液；

II.取1.00mL上述稀释后溶液，依次加入3mol·L^-1硫酸溶液15mL、15.00mL一定浓度的Fe²⁺溶液，加盖振摇混匀后，室温静置反应10min；

III.用0.0010mol·L^-1的标准K₂Cr₂O₇溶液滴定II中反应后溶液，记录消耗的体积为VmL；

IV.另取与II中相同的15.00mL一定浓度的Fe²⁺溶液，依次加入1.00mL蒸馏水、3mol·L^-1硫酸溶液15mL，加盖振摇混匀；

V.用0.0010mol·L^-1的标准K₂Cr₂O₇溶液滴定IV中溶液，记录消耗的体积为V₀mL。

(1)工业上制取“84消毒液”反应的化学方程式为_______。

(2)Ⅰ中稀释溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和______。

(3)用KSCN溶液检测到II反应后溶液中含有Fe³⁺的现象是______，Ⅱ中反应的离子方程式为______。

(4)Ⅲ中发生反应的离子方程式是_____(Cr₂O转化为Cr³⁺，此条件下不氧化Cl^-)。

(5)该“84消毒液”中有效氯的含量为_____ g/100mL。(有效氯以NaClO质量计，NaClO摩尔质量：74.5g·mol^-1)

(6)由于Fe²⁺具有_____性，II、IV中实验须在密闭容器中进行。

Answer

Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O 100mL容量瓶 溶液变成血红色 2H++ClO-+2Fe2+=Cl-+2Fe3++H2O +6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O 1.1175(V0-V)或1.1(V0-V) 还原

【解析】

结合工业用氯气和氢氧化钠制取“84消毒液”书写化学反应方程式，根据氧化还原反应规律书写Ⅱ、Ⅲ步骤中的离子反应方程式，结合方程式及关系式法进行相关计算。

(1)“84消毒液”的主要成分为NaClO，工业上用氯气和氢氧化钠制取，反应的化学方程式为Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O，故答案为：Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O；

(2)Ⅰ中稀释溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和100mL的容量瓶，故答案为：100mL的容量瓶；

(3)Fe3+遇到KSCNf发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，Fe(SCN)3为血红色，因此用KSCN溶液检测到II反应后溶液中含有Fe3+的现象是溶液变成血红色，反应Ⅱ中Fe2+被ClO-在酸性条件下氧化为Fe3+，反应的离子方程式为2H++ClO-+2Fe2+=Cl-+2Fe3++H2O，故答案为：溶液变成血红色；2H++ClO-+2Fe2+=Cl-+2Fe3++H2O；

(4)Ⅲ中剩下的Fe2+被K2Cr2O7氧化为Fe3+，Cr2O转化为Cr3+，此条件下不氧化Cl-，则反应的离子方程式为+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，故答案为：+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；

(5)由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，消毒液中的ClO-氧化了部分Fe2+，剩余的Fe2+用K2Cr2O7标准溶液滴定，消耗体积为VmL。由IV、V可知，全部的Fe2+用K2Cr2O7标准溶液滴定，消耗体积为V0mL。所以被ClO-氧化的n(Fe2+)=6×10-3 mol·L-1×(V0-V)×10-3 L×102=6×10-4(V0-V)mol，根据(3)问中所写方程式，有2Fe2+~ClO-，所以n(NaClO)=3×10-4(V0-V)mol，故有效氯含量=74.5g·mol-1×3×10-4(V0-V) mol÷2 mL×100 mL=1.1175(V0-V)g≈1.1(V0-V)，故答案为：1.1175(V0-V)或1.1(V0-V)；

(6)由于Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气氧化，因此II、IV中实验须在密闭容器中进行，故答案为：还原。