Question

（2010?潮州二模）Ⅰ．某學(xué)校探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)84消毒液（有效成份：NaClO溶液）的制備與性質(zhì)等進(jìn)行以下探究．
甲同學(xué)：為制備84消毒液，制作了一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，設(shè)計(jì)了如圖1所示的裝置，用石墨作電極電解飽和氯化鈉．請(qǐng)?zhí)羁眨?br />
（1）若通電時(shí)，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極名稱為

負(fù)

極（填“正”、“負(fù)”），連接a極的電極反應(yīng)式為

2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-

．
（2）用圖示的裝置電解飽和食鹽水制備84消毒液（NaClO溶液）的離子方程式為

Cl^-+H₂O

電解  .

ClO^-+H₂↑或2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O

．
乙同學(xué)：從某超市中查詢到某品牌消毒液包裝說(shuō)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．可用于各類家居用品、餐具、棉織衣物等的消毒，對(duì)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(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程：
閱讀材料，根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)判斷問(wèn)題：
（3）室溫條件下，該消毒液（NaClO）溶液的pH＞7，原因是（用離子方程式表示）

ClO^-+H₂O?HClO+OH^-

．
（4）查得弱酸的電離常數(shù)：H₂CO₃K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11；HClO  K=3×10^-8．
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）：

NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO、2HClO

光  .

2HCl+O₂↑

．
Ⅱ．Mg（ClO₃）₂在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備：
 MgCl₂+2NaClO₃═Mg（ClO₃）₂+2NaCl
已知四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如圖2所示：
①將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg（ClO₃）₂．簡(jiǎn)述可制備Mg（ClO₃）₂的原因：

在某一溫度時(shí)，NaCl最先達(dá)到飽和析出，Mg（ClO₃）₂的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別

．
②按①中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)．在冷卻降溫析出Mg（ClO₃）₂過(guò)程中，常伴有NaCl析出，原因是：

降溫前，溶液中NaCl已達(dá)飽和，降溫過(guò)程中，NaCl溶解度會(huì)略為降低，會(huì)有少量晶體析出

．

Answer 1

分析：I．（1）在電解池的陰極上是陽(yáng)離子得電子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，在陽(yáng)極上是陰離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，制備消毒液，應(yīng)發(fā)生氯氣可以和強(qiáng)堿反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，b為正極；
（2）電解食鹽水生成NaOH、氫氣、氯氣，氯氣與NaOH反應(yīng)生成NaClO；
（3）NaClO溶液的pH＞7，水解顯堿性；
（4）由電離平衡常數(shù)可知，碳酸酸性大于HClO，消毒液在空氣中與二氧化碳、水反應(yīng)；
 II．①由溶解度圖可知，Mg（ClO₃）₂的溶解度受溫度影響大，而NaCl溶解度受溫度影響不大；
②NaCl的飽和溶液，降低溫度時(shí)晶體會(huì)析出．

解答：解：I．（1）制備消毒液，應(yīng)發(fā)生氯氣可以和強(qiáng)堿反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，b為正極，下端陽(yáng)極生成氯氣，所以a為負(fù)極，電極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案為：負(fù)；2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
（2）電解食鹽水生成NaOH、氫氣、氯氣，氯氣與NaOH反應(yīng)生成NaClO，則電解飽和食鹽水制備84消毒液（NaClO溶液）的離子方程式為Cl^-+H₂O

電解  .

ClO^-+H₂↑或2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O，故答案為：Cl^-+H₂O

電解  .

ClO^-+H₂↑或2Cl^-+2H₂O

電解  .

2OH^-+H₂↑+Cl₂↑、Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O；
（3）NaClO溶液的pH＞7，水解顯堿性，水解離子反應(yīng)為ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，故答案為：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-；
（4）由電離平衡常數(shù)可知，碳酸酸性大于HClO，消毒液在空氣中與二氧化碳、水反應(yīng)，所以失效涉及的離子反應(yīng)為NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO、2HClO

光  .

2HCl+O₂↑，
故答案為：NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO、2HClO

光  .

2HCl+O₂↑；
 II．①由溶解度圖可知，Mg（ClO₃）₂的溶解度受溫度影響大，而NaCl溶解度受溫度影響不大，則制備Mg（ClO₃）₂的原因?yàn)樵谀骋粶囟葧r(shí)，NaCl最先達(dá)到飽和析出，Mg（ClO₃）₂的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl 的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別，
故答案為：在某一溫度時(shí)，NaCl最先達(dá)到飽和析出，Mg（ClO₃）₂的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl 的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別；
②冷卻降溫析出Mg（ClO₃）₂過(guò)程中，常伴有NaCl析出，是因降溫前，溶液中NaCl已達(dá)飽和，降溫過(guò)程中，NaCl溶解度會(huì)略為降低，會(huì)有少量晶體析出，
故答案為：降溫前，溶液中NaCl已達(dá)飽和，降溫過(guò)程中，NaCl溶解度會(huì)略為降低，會(huì)有少量晶體析出．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及鹵族元素及化合物性質(zhì)、電解原理及應(yīng)用、溶解度及物質(zhì)的制備等，綜合考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力，注重知識(shí)遷移應(yīng)用能力的提升，題目難度中等．