Question

【題目】雙氧水、84消毒液是日常生活中常用的消毒劑。

（1）84消毒液（主要成分是NaClO)溶液呈堿性，用離子方程式表示其原因：_____________________。

（2）雙氧水和84消毒液混合失去消毒作用，并產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體，在該反應(yīng)中氧化劑是____________。

（3）工業(yè)上，制備84消毒液的原理是：以惰性電極電解飽和氯化鈉溶液，產(chǎn)生的氯氣用生成的燒堿溶液吸收。陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_________________________；寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。

（4）實(shí)驗(yàn)室分別用KMnO4、H2O2、KClO3制備O2，當(dāng)?shù)玫降荣|(zhì)量的O2時(shí)，各反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目之比為______________。

（5）雙氧水是二元弱酸，298 K時(shí)，Ka1＝1.6×1012，Ka2＝1.0×1025。則298 K時(shí)，0.1 mol·L1雙氧水溶液的pH≈________________。（已知：lg2≈0.3）

（6）將V2O5溶于足量稀硫酸得到250mL(VO2)2SO4溶液。取25．00mL該溶液于錐形瓶中，用0．1000 mol·L-1H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20．00mL。已知滴定過(guò)程中H2C2O4被氧化為CO2，VO2+(黃色)被還原為VO2+(藍(lán)色)。

①該滴定實(shí)驗(yàn)不需要另外加入指示劑，達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________________。

②(VO2)2SO4溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為___________________。

③達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，仰視滴定管讀數(shù)將使結(jié)果_________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。

Answer 1

【答案】ClO＋H2OHClO＋OH NaClO 2H2O＋2e＝2OH＋H2↑ NaCl＋H2ONaClO＋H2↑ 2:1:2 6.4 溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘不褪色 0.080mol·L-1 偏高

【解析】

（1）次氯酸根離子水解生成次氯酸和氫氧根離子，溶液呈堿性；

（2）雙氧水中－1價(jià)氧元素被次氯酸根離子氧化成氧氣；

（3）陰極水電離出的氫離子得到電子生成氫氣；電解氯化鈉溶液生成次氯酸鈉和氫氣；

（4）根據(jù)氧元素的化合價(jià)變化結(jié)合電子得失守恒分析解答；

（5）二元弱酸分步電離，主要以第一步為主，結(jié)合電離平衡常數(shù)計(jì)算；

（6）①利用VO2+（黃色）被還原為VO2+（藍(lán)色）指示到終點(diǎn)；

②結(jié)合反應(yīng)的離子方程式計(jì)算物質(zhì)的量，濃度c=n/V；

③達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，仰視滴定管讀數(shù)，讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，據(jù)此判斷。

（1）由于存在水解反應(yīng)ClO＋H2OHClO＋OH，因此84消毒液（主要成分是NaClO）溶液呈堿性；

（2）雙氧水和84消毒液混合失去消毒作用，并產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體，生成的氣體是氧氣，雙氧水和84消毒液混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成O2、水和氯化鈉，氯元素化合價(jià)降低，得到電子，在該反應(yīng)中氧化劑是NaClO；

（3）工業(yè)上制備84消毒液的原理是：以惰性電極電解飽和氯化鈉溶液，產(chǎn)生的氯氣用生成的燒堿溶液吸收，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為2H2O＋2e＝2OH＋H2↑，總反應(yīng)為NaCl＋H2ONaClO＋H2↑；

（4）實(shí)驗(yàn)室分別用KMnO4、H2O2、KClO3制備O2，反應(yīng)中氧元素化合價(jià)分別從－2價(jià)升高到0價(jià)、－1價(jià)升高到0價(jià)、－2價(jià)升高到0價(jià)，所以當(dāng)?shù)玫降荣|(zhì)量的O2時(shí)，各反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目之比為2:1:2；

（5）雙氧水是二元弱酸，則其電離方程式為：H2O2H++HO2－、HO2－H++O22－，由于以第一步電離為主，則c（H+）≈c×Ka1＝0.4×10－6，因此298K時(shí)0.1molL－1雙氧水溶液的pH=－lg0.4×10－6=6－lg0.4=6.4；

（6）①VO2+(黃色)被還原為VO2+(藍(lán)色)，該滴定實(shí)驗(yàn)不需要另外加入指示劑，因此達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是：滴入最后一滴溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘內(nèi)不褪色；

②將V2O5溶于足量稀硫酸得到250mL(VO2)2SO4溶液，取25．00mL該溶液于錐形瓶中，用0．1000 mol·L-1H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL。已知滴定過(guò)程中H2C2O4被氧化為CO2，VO2+(黃色)被還原為VO2+(藍(lán)色)。反應(yīng)的離子方程式為：

H2C2O4+2H++2VO2+=2VO2++2CO2↑+2H2O

1 2

0.002mol n

解得n=0.004mol

250mL溶液中含VO2+物質(zhì)的量=250/25×0.004mol=0.04mol，(VO2)2SO4物質(zhì)的量=0.02mol，溶液濃度=0.02mol÷0.25L=0.080mol/L；

③達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，仰視滴定管讀數(shù)，讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大，c（待測(cè)）=c(標(biāo)準(zhǔn))V(標(biāo)準(zhǔn))/V(待測(cè))，測(cè)定結(jié)果偏高。