Question

【題目】某化學(xué)興趣小組探究氯與水反應(yīng)的熱效應(yīng)及所得溶液氯元素含量，查閱大量資料并做下列實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：在通風(fēng)櫥內(nèi)向裝有80mL蒸餾水的錐形瓶瓶口塞上棉花團(tuán)中鼓入氯氣，至溶液中pH沒有明顯變化停止通入氯氣，使用數(shù)據(jù)采集器，測(cè)定在此過程中溶液的溫度及pH變化，具體數(shù)據(jù)如圖所示：

實(shí)驗(yàn)Ⅱ：對(duì)20mL飽和氯水加熱，測(cè)出c（Cl—）、pH及溫度變化如圖2所示。

實(shí)驗(yàn)Ⅲ：采用莫爾法測(cè)定氯水中氯元素的含量。此法是以為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。其實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①準(zhǔn)確移取25.00ml氯水試樣3份，分別置于錐形瓶中，再分別加入25.00ml水；

②向試樣中加入足量的溶液；

③除去過量的，冷卻；

④調(diào)整溶液的pH，再加入 溶液，在不斷搖動(dòng)下用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈磚紅色磚紅色]

⑤重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為vmL

回答下列問題：

（1）氯氣在295K、100Kpa時(shí)，在1L水中可溶解0.09mol，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶于水的Cl2約有三分之一與水反應(yīng)。該反應(yīng)的離子方程式為______；估算該離子反應(yīng)的平衡常數(shù)______

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ測(cè)定結(jié)果判斷氯氣與水的反應(yīng)是______填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”理由是______

（2）分析實(shí)驗(yàn)Ⅱ圖，小組同學(xué)推測(cè)產(chǎn)生該結(jié)果的原因可能是多種反應(yīng)造成的，下列敘述合理的是______

A.升溫，氯氣揮發(fā)導(dǎo)致c（Cl—）減小

B.對(duì)于和的反應(yīng)，升溫平衡逆向移動(dòng)，c（Cl—）減小，pH減小

C.升溫，促進(jìn)次氯酸分解2HClO2HCl+O2↑

D.升溫，可能發(fā)生3HClO2HCl+HClO3（強(qiáng)酸） ，使得pH減小

（4）實(shí)驗(yàn)Ⅲ步驟3中加足量的溶液，目的是______

（5）用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氯離子達(dá)到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，，若此時(shí)要求不生成沉淀，則最大不能超過______已知：，

（6）計(jì)算實(shí)驗(yàn)Ⅲ氯水中氯元素的含量，列出算式：______

Answer 1

【答案】 放熱反應(yīng) 隨氯氣通入，溶液溫度升高 ACD 足量的過氧化氫可將氯氣完全還原為氯離子

【解析】

（1）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，反應(yīng)的離子方程式為：，在1L水中可溶解氯氣，氯氣濃度近似為，則可建立如下三段式：

則平衡常數(shù)，故答案為：；；

（2）由圖可知，隨氯氣通入，發(fā)生反應(yīng)使溶液溫度升高，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；隨氯氣通入，溶液溫度升高；

（3）A.升高溫度、氣體的溶解度減小，則導(dǎo)致減小，故A正確；

B.為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，減小，而pH增大，故B錯(cuò)誤；

C.HClO不穩(wěn)定，受熱易分解，升溫，促進(jìn)次氯酸分解，故C正確；

D.升溫，可能發(fā)生強(qiáng)酸，酸性增強(qiáng)，則pH減小，故D正確；故答案為：ACD；

（4）實(shí)驗(yàn)Ⅲ步驟3中加足量的溶液，目的是足量的過氧化氫可將氯氣完全還原為氯離子，故答案為：足量的過氧化氫可將氯氣完全還原為氯離子；

（5）用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氯離子達(dá)到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，，不生成沉淀，則，故答案為：；

（6）由可知，實(shí)驗(yàn)Ⅲ氯水中氯元素的含量為，故答案為：。