Question

Ⅰ．工业上常用氯气与石灰乳反应制漂白粉，但Ca(OH)₂与Cl₂反应的氧化产物与温度有关。在足量的石灰乳中通入一定量的氯气，充分反应后生成Cl^-、ClO^-、ClO₃^-三种含氯元素的离子，其中ClO^-、ClO₃^-两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。

(1)常温时工业制漂白粉的化学方程式为_________________。

(2)t₁时开始有ClO₃^-生成的原因是_________________。

(3)该石灰乳中参加反应的Ca(OH)₂的物质的量是_________________mol(用含a的代数式来表示)。

Ⅱ．过氧乙酸()是无色透明液体，易溶于水、易挥发，见光易分解，具有强氧化性的高效消毒剂，使用过氧乙酸消毒剂时通常先用水稀释工业品过氧乙酸，然后用喷雾法对空气与地面进行消毒。

(4)下列叙述正确的是_________________(填字母)。

A．过氧乙酸分子中两个氧原子化合价为-1，一个氧原子化合价为-2

B．过氧乙酸溶于水能导电，属于离子化合物，也属于电解质

C．过氧乙酸包装上应贴的危险警告标签应如图所示

D．过氧乙酸应注意密闭、低温保存于棕色细口瓶中

E．过氧乙酸是一种有机物，它可以用于萃取碘水中的碘单质

(5)某学生在实验室用3.00 mol•L⁻¹过氧乙酸配制0.15 mol•L⁻¹过氧乙酸溶液250 mL，该生用量筒量取工业品过氧乙酸的体积为_________________mL。

(6)如果生产过氧乙酸的原料CH₃COONa中混有了SO₄^2-，要想除掉SO₄^2-，请选择下列试剂按照加入先后顺序填空_________________(试剂不必选完，填序号)。

①醋酸钡溶液；②醋酸；③硝酸钡溶液；④盐酸；⑤碳酸氢钠溶液；⑥碳酸钠溶液。

Answer

2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 反应放热，温度升高，在较高温度下反应可产生ClO3- (a+3) ACD 12.5 ①⑥②

【解析】

(1)氯气与石灰乳发生反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O，漂白粉是CaCl2、Ca(ClO)2的混合物；

(2)氯气与石灰乳的反应是放热反应，根据温度对反应产物的影响分析判断；

(3)根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒计算反应消耗的Ca(OH)2的物质的量；

(4)根据过氧乙酸的结构与性质分析判断；

(5)根据溶液在稀释前后溶质的物质的量不变计算需要溶液的体积；

(6)除去CH3COONa中混有的SO42-，应加入过量的醋酸钡，然后加碳酸钠除去过量的钡离子，最后加醋酸除去过量的碳酸根即可。

(1)氯气与石灰乳发生反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O，反应方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；

(2)氯气与石灰乳反应制取漂白粉，该反应为放热反应，随着反应的进行，反应混合物的温度逐渐升高，在t1时开始反应生成Ca(ClO3)2，即此时反应放热使混合物的温度升高，在较高温度下可生成ClO3-；

(3)根据图示可知t2时Ca(OH)2与Cl2恰好完全反应，此时n(ClO-)=a mol，n(ClO3-)=1 mol，则根据电子守恒可知反应产生Cl-的物质的量为n(Cl-)=(a+5×1)mol=(a+5)mol，根据电荷守恒可知2n(Ca2+)=n(Cl-)+n(ClO-)+n(ClO3-)=(a+5) mol+a mol+1 mol=(2a+6) mol，所以n(Ca2+)=(a+3) mol，根据Ca元素守恒可知反应消耗的Ca(OH)2物质的量为(a+3) mol；

(4) A．过氧乙酸分子中，羰基O原子与C原子形成共价双键，由于O原子吸收电子能力比C强，所以该O原子化合价为-2价；另外两个氧原子分别与C、H原子各形成了1个共价单键，且O原子吸引电子能力比C、H强，故这两个O原子化合价为-1，A正确；

B．过氧乙酸溶于水能导电，由于分子中原子之间全部以共价键结合，因此该物质是共价化合物，属于电解质，B错误；

C．过氧乙酸具有强氧化性，因此包装上应贴的危险警告标签是氧化剂标识，C正确；

D．过氧乙酸是无色透明液体，易溶于水、易挥发，见光易分解，因此应注意密闭、低温保存于棕色细口瓶中，D正确；

E．过氧乙酸是一种有机物，但由于它易溶于水，因此不能用作萃取碘水中的碘单质的萃取剂，E错误；

故合理选项是ACD；

(5)由于溶液在稀释前后溶质的物质的量不变，则根据稀释公式可得3.00 mol•L−1×V= 0.15 mol•L−1×250 mL，解得V=12.5 mL；

(6)除去CH3COONa中混有的SO42-，应加入钡盐，引入Ba2+，但不要引入新杂质离子，所以应先加入过量的醋酸钡溶液，反应产生BaSO4沉淀；然后加过量的碳酸钠溶液除去过量的Ba2+，过滤，除去BaSO4、BaCO3沉淀，再向过滤后得到的滤液中加醋酸除去过量的CO32-，就得到纯净的CH3COONa，故加入物质按使用的先后顺序是①⑥②。