Question

將15.68L（標準狀況）氯氣通入70℃、500mL氫氧化鈉溶液中，發(fā)生了兩個自身氧化還原反應，其氧化產物為次氯酸鈉和氯酸鈉。若取此溶液25mL稀釋到250mL。再取稀溶液25mL用醋酸酸化后，加入過量的碘化鉀充分反應，此時只有次氯酸鈉氧化碘化鉀。用濃度為0.20mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定析出的碘：I₂+2S₂O₃^2-=2I-+S₄O₆^2-，消耗硫代硫酸鈉溶液5.0mL時恰好反應完全。將滴定后的溶液用鹽酸調至強酸性，此時氯酸鈉亦能氧化碘化鉀，析出的碘用上述硫代硫酸鈉溶液再滴定至恰好反應完全，需要硫代硫酸鈉溶液30.0mL。
（1）計算反應后溶液中次氯酸鈉和氯酸鈉的物質的量之比。
（2）寫出符合上述條件的總反應的化學方程式。
（3）氫氧化鈉溶液的體積在通入氯氣前后的變化忽略不計，計算通入氯氣后各生成物的物質的量濃度。

Answer 1

根據題意，氯氣與氫氧化鈉溶液發(fā)生的兩個自身氧化還原反應為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，3Cl₂+6NaOH5NaCl+NaClO₃+3H₂O。醋酸酸化后，次氯酸鈉氧化碘化鉀的關系式為：ClO-~2I-~I₂，同理，ClO₃^-~6I-~3I₂。用硫代硫酸鈉溶液滴定析出的碘發(fā)生反應：I₂+2S₂O₃^2-=2I-+S₄O₆^2-。分別計算ClO^-、ClO₃^-的物質的量。
（1）根據題意，有：
ClO^-~2I-~I₂~2S₂O₃^2-         ClO₃^-~6I-~3I₂~6S2O₃^2-
 1mol            2mol             1mol              6mol
 0.0005         0.20×0.005      0.001             0.20×0.03
因此，n（ClO^-）∶n（ClO₃^-）=0.0005∶0.001=1∶2，即反應后溶液中次氯酸鈉與氯酸鈉的物質的量之比為1∶2。
（2）根據（1）的計算結果，得總的化學方程式為：7Cl₂+14NaOH=11NaCl+NaClO+2NaClO₃+7H₂O。
（3）通入氯氣后，n（NaClO）=0.0005mol×250mL/25mL=0.005mol，因此c（NaClO）=0.005mol/（25mL×10^-3L?mL^-1）=0.2mol/L。
根據總反應的化學方程式中各物質的物質的量的關系，得c（NaClO₃）=2c（NaClO）=2×0.2mol/L=0.4mol/L，c（NaCl）=11c（NaClO）=11×0.2mol/L=2.2mol/L。
【試題分析】