Question

【題目】某化學興趣小組探究氯與水反應的熱效應及所得溶液氯元素含量，查閱大量資料并做下列實驗探究驗證

實驗Ⅰ：在通風櫥內向裝有80mL蒸餾水的錐形瓶瓶口塞上棉花團中鼓入氯氣，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：

實驗Ⅱ：對20mL飽和氯水加熱，測出c（Cl—）、pH及溫度變化如圖2所示。

實驗Ⅲ：采用莫爾法測定氯水中氯元素的含量。此法是以為指示劑，用標準溶液進行滴定。其實驗步驟如下：

①準確移取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調整溶液的pH，再加入 溶液，在不斷搖動下用標準溶液滴定至溶液呈磚紅色磚紅色]

⑤重復上述實驗，測得消耗標準溶液體積的平均值為vmL

回答下列問題：

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

（2）根據(jù)實驗Ⅰ測定結果判斷氯氣與水的反應是______填“吸熱反應”或“放熱反應”理由是______

（2）分析實驗Ⅱ圖，小組同學推測產生該結果的原因可能是多種反應造成的，下列敘述合理的是______

A.升溫，氯氣揮發(fā)導致c（Cl—）減小

B.對于和的反應，升溫平衡逆向移動，c（Cl—）減小，pH減小

C.升溫，促進次氯酸分解2HClO2HCl+O2↑

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

（4）實驗Ⅲ步驟3中加足量的溶液，目的是______

（5）用標準溶液滴定氯離子達到化學計量點時，，若此時要求不生成沉淀，則最大不能超過______已知：，

（6）計算實驗Ⅲ氯水中氯元素的含量，列出算式：______

Answer 1

【答案】 放熱反應 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）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，反應的離子方程式為：，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)生反應使溶液溫度升高，則正反應為放熱反應，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，則導致減小，故A正確；

B.為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，減小，而pH增大，故B錯誤；

C.HClO不穩(wěn)定，受熱易分解，升溫，促進次氯酸分解，故C正確；

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

（4）實驗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）用標準溶液滴定氯離子達到化學計量點時，，不生成沉淀，則，故答案為：；

（6）由可知，實驗Ⅲ氯水中氯元素的含量為，故答案為：。