Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個環(huán)保型消毒液發(fā)生器，如圖所示裝置，用一石墨作電極電解飽和NaCl溶液，請你完成以下實驗探究過程：
已知25℃H2CO3K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11、HClO  K=2.9×10^-8
（1）推斷電源電極名稱：a為______極，電解過程中，與電源正極相連的電極反應(yīng)式為______．與電源負極相連的電極附近溶液pH______．（填“不變，“升高”或“降低”）
（2）產(chǎn)生消毒液過程的有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式：______．
（3）若要保存消毒液必須密封，原因是（用化學(xué)方程式表示）______．
（4）有人認為該消毒液和“潔廁液”（含鹽酸）混合使用能增強清潔效果，你認為可行嗎？
為什么？______
（5）對該消毒液對碳鋼制品是否有腐蝕作用進行探究．
僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；光亮的鐵釘、
消毒液、酚酞試液、2mol/L鹽酸、lmol/L硫酸、2mol/L硝酸、20%KSCN溶液．

假設(shè)	實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象	結(jié)論
①有明顯現(xiàn)象	______	______	______
②無明顯現(xiàn)象，要進一步探究	______	______	______

Answer 1

（1）電解氯化鈉溶液時，陽極是氯離子失電子生成氯氣的過程，陰極是氫離子的電子生成氫氣的過程，為使Cl₂被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，所以一定要讓氯氣在b電極產(chǎn)生，所以b電極是陽極，與電源正極相連，電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，a電極是陰極，發(fā)生電極反應(yīng)：2H⁺+2e^-=H₂↑，該極消耗氫離子，電極附近溶液pH升高，故答案為：負；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；升高；
（2）電解飽和食鹽水的原理方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，生成的氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)可以制得消毒液，即2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
（3）次氯酸酸性弱于碳酸，次氯酸鈉可以和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉和次氯酸，
即NaClO+H₂O+CO₂=NaHCO₃+HClO，而導(dǎo)致漂白粉失效，故答案為：NaClO+H₂O+CO₂=NaHCO₃+HClO；
（4）次氯酸酸性弱于鹽酸，所以次氯酸鈉可以和鹽酸發(fā)生歸中反應(yīng)生成氯氣，所以消毒液和“潔廁液”（含鹽酸）混合使用沒有清潔效果，故答案為：不行，因為二者混合后2HCl+NaClO=Cl₂↑+NaCl+H₂O；
（5）消毒液具有氧化性，可以將鐵釘氧化，但被氧化后會發(fā)現(xiàn)鐵釘生銹，生成的三價鐵離子能使KSCN顯紅色，可以根據(jù)鐵定是否生銹以及是否出現(xiàn)使得KSCN鮮紅色的溶液這一現(xiàn)象來判斷，故答案為：

假設(shè)	實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象	結(jié)論
	用燒杯取少量消毒液，將一顆光亮的鐵釘放入燒杯，浸泡一段時間	鐵定表面出現(xiàn)鐵銹	鐵定被銹蝕
	用試管取少量（實驗①）浸泡后的溶液，滴加足量的1mol/L的硫酸酸化，再用滴管滴加幾滴20%的KSCN溶液	溶液不變色或溶液顯血紅色	鐵釘可能未被腐蝕也可能被腐蝕

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