Question

（14分）某學(xué)校探究性學(xué)習(xí)小組對消毒液次氯酸鈉（NaClO）的制備與性質(zhì)等進(jìn)行了探究。

甲同學(xué)：為制備消毒液，探究并制作了一種家用環(huán)保型消毒液（NaClO溶液）發(fā)生器，設(shè)計了如圖所示的裝置，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。

請完成下列問題：若通電時，為使生成的Cl₂被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，則電源的a電極名稱為                  極（填“正”、“負(fù)”、“陰”或“陽”）；裝置溶液中反應(yīng)生成NaClO的離子方程式為：                          。

乙同學(xué)：從某超市中查詢到某品牌消毒液包裝說明的部分內(nèi)容，摘錄如下：

主要有效成份為次氯酸鈉，有效氯含量8000－10000mg/L�？捎糜诟黝惣揖佑闷�、餐具、棉織衣物等的消毒，對彩色織物可能有褪色作用。切勿用于絲綢、毛、尼龍、皮革、油漆表面，勿用于鋁、銅、碳鋼制品。本品須密封，置陰涼暗處保存。

請完成以下實驗探究過程：

I．閱讀材料，根據(jù)學(xué)過的知識判斷問題   

（1）室溫條件下，該消毒液（NaClO）的不顯中性的原因是（用離子方程式表示）

_____________________。

（2）該消毒液還具有的化學(xué)性質(zhì)是_________（填序號）。

A．強(qiáng)氧化性   B．強(qiáng)還原性   C．不穩(wěn)定性    D．漂白性    E．弱酸性

（3）從該消毒液的保存要求分析，導(dǎo)致其失效的主要原因是（用化學(xué)方程式表示）

_                    。

II．確定要研究的問題

 該消毒液對碳鋼制品的腐蝕原理。

III．設(shè)計方案，實施探究

（1）用燒杯取少量樣品，將一顆光亮的普通碳鋼釘放入燒杯，浸泡一段時間。

預(yù)期的實驗現(xiàn)象是_________________________________。

（2）為了進(jìn)一步探究鐵釘在該漂白劑（NaClO）溶液中的腐蝕原理，丁同學(xué)設(shè)計了如下圖實驗裝置，寫出碳（C）極上發(fā)生的電極反應(yīng)式：                              。

 

Answer 1

【答案】

甲：負(fù)（1分）Cl₂＋2OH^－===Cl^－＋ClO^－＋H₂O（2分）

乙：I．（1）ClO^－＋H₂OHClO＋OH^－ （2分）

（2）A、D（2分）2NaClO＋CO₂＋H₂O=Na₂CO₃＋2HClO（2分）  2HClO2HCl＋O₂↑（2分）

  III．（1）鋼釘表面有紅褐色物質(zhì)生成（2分）

（2）ClO^－＋2e^－＋H₂O＝Cl^－＋2OH^－（2分）

【解析】電解NaCl溶液生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉，次氯酸鈉因為水解顯堿性。次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性和漂白性。如果接觸到空氣中CO₂，就會生成HClO，HClO分解就會使消毒液失效。將碳鋼鐵釘浸在次氯酸鈉中，會發(fā)生電化學(xué)腐蝕。其中鐵為負(fù)極，碳為正極。鐵失電子，因為次氯酸根離子的強(qiáng)氧化性，次氯酸根離子得電子生成Cl^—。