Question

某消毒液的主要成分為NaCl和NaClO，在空氣中易吸收CO₂而變質(zhì)，且NaCl和NaClO在酸性條件下可發(fā)生反應(yīng)：ClO^- + Cl^- + 2H⁺ = Cl₂↑+ H₂O。某學(xué)習(xí)小組擬探究該消毒液的變質(zhì)情況。

（1）取適量消毒液放在試管中，加入足量一定濃度的硫酸，有氣體放出。通過下列裝置檢驗氣體的成分可以判斷消毒液是否變質(zhì)。

學(xué)習(xí)小組研究后認(rèn)為變質(zhì)情況可能有三種：甲：部分變質(zhì)；乙：未變質(zhì)；丙：      。

為了驗證可能為甲，請完成下列實驗方案。限選試劑：

①98%的濃硫酸  ②1%的品紅溶液  ③1.0 mol·L^-1 的KI－淀粉溶液  ④1.0 mol·L^-1 的NaOH溶液  ⑤澄清石灰水  ⑥飽和NaCl溶液

所加試劑	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
試管A中加足量     （填序號）； 試管B中加1%品紅溶液； 試管C中加     （填序號）。	若___                       ___，            則甲成立。

 

（2）用滴定法測定消毒液中NaClO的濃度（滴定過程涉及的反應(yīng)有：NaClO + Na₂SO₃ = NaCl + Na₂SO₄ ；2KMnO₄ + 5Na₂SO₃+ 3H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + 3H₂O）。實驗步驟如下：

①量取25.00 mL消毒液放入錐形瓶中，加入過量的a mol·L^-1 Na₂SO₃溶液v₁ mL；

②在使用滴定管之前首先進行的操作是____；將b mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液裝入     中；滴定，KMnO₄和剩余的Na₂SO₃發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)溶液由無色變成淺紅色，且保持半分鐘內(nèi)紅色不褪時，停止滴定，記錄數(shù)據(jù)。

③重復(fù)滴定操作2次，平均消耗酸性KMnO₄溶液v₂ mL。則消毒液中NaClO的濃度為      mol·L^-1（用含a、b、v₁、v₂的代數(shù)式表示）。

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）全部變質(zhì)（2分）；

③（2分） ⑤（2分）

A中溶液變藍色，B中溶液不褪色， C中溶液變渾濁（2分）

 

（2）檢查滴定管是否漏液（或檢漏）（2分）；②酸式（2分）；③（av_1-5/2bv₂）×1/25   (3分)

【解析】

試題分析：（1）變質(zhì)情況可能有三種：甲：部分變質(zhì)；乙：未變質(zhì)；因此第三種情況丙就應(yīng)該是全部變質(zhì)。

（2）根據(jù)已知的信息可知，要檢驗是否變質(zhì)，則需要檢驗消毒液與硫酸反應(yīng)生成的氣體中是否含有氯氣、二氧化碳，據(jù)此可以判斷消毒液的變質(zhì)情況。裝置A作用是檢驗氯氣，用1.0mol/L的KI淀粉溶液；裝置B作用是檢驗氯氣是否除盡；裝置C檢驗二氧化碳，用過量澄清石灰水即可。若A中溶液變藍色，B中溶液不退色，C中溶液變渾濁，則消毒液部分變質(zhì)；若A中溶液變藍色，B中溶液不退色（無變化），C中溶液不變渾濁（無變化），則消毒液未變質(zhì)；若A中溶液不變藍色（無變化），B中溶液不退色（無變化），C中溶液變渾濁則消毒液完全變質(zhì)。

（3）②在使用滴定管之前首先進行的操作是檢查滴定管是否漏液（或檢漏）；酸性KMnO₄溶液具有強氧化性，可以腐蝕橡皮管，應(yīng)裝入酸式滴定管中。

③25.00mL消毒液需要酸性KMnO₄溶液體積為v₂mL，KMnO₄的物質(zhì)的量為v₂×10^-3L×bmol/L＝v₂×b×10^-3mol。根據(jù)反應(yīng)的方程式可得出關(guān)系式5Na₂SO₃～2KMnO₄，據(jù)此可知25.00mL溶液未反應(yīng)n(Na₂SO₃)＝2.5×v₂×b×10^-3mol。25mL溶液中加入的總的n(Na₂SO₃)＝v₁×10^-3L×a mol/L＝v₁×a×10^-3mol，參加反應(yīng)的亞硫酸鈉為v₁×a×10^-3mol－2.5×v₂×b×10^-3mol＝（v₁a－2.5 v₂b）×10^-3mol，根據(jù)關(guān)系式NaClO～Na₂SO₃可知，25mL溶液中n（NaClO）＝（v₁a－2.5 v₂b）×10^-3mol，所以消毒液中NaClO的濃度為＝＝（av₁－5/2bv₂）×1/25。

考點：考查物質(zhì)的檢驗、儀器的選擇、實驗方案設(shè)計與評價以及物質(zhì)的量濃度的有關(guān)計算等