Question

氯气可用于制取漂白剂和自来水消毒。

（1）将氯气通入水中制得氯水，氯水可用于漂白，其中起漂白作用的物质是________（填写化学式）。

（2）“84”消毒液也可用于漂白，其工业制法是控制在常温条件下，将氯气通入NaOH溶液中，反应的离子方程式为______________________。

（3）同学们探究“84”消毒液在不同pH下使红纸褪色的情况，做了如下实验：

步骤1：将5 mL市售“84”消毒液稀释100倍，测得稀释后溶液的pH=12；

步骤2：将稀释后溶液各20 mL分别加入3个洁净的小烧杯中；

步骤3：用H₂SO₄溶液将3个烧杯内溶液的pH分别调至10、7 和4。（溶液体积变化忽略不计）

步骤4：在3个烧杯中分别放入大小相同的红纸，观察现象，记录如下：

烧杯	溶液的pH	现象
a	10	10 min后，红纸基本不褪色；4 h后红纸褪色
b	7	10 min后，红纸颜色变浅；4 h后红纸褪色
c	4	10 min后，红纸颜色变得更浅；4 h后红纸褪色

   已知，溶液中Cl₂、HClO和ClO^-物质的量分数（α）随溶液pH变化的关系如下图所示：

①由实验现象可获得以下结论：溶液的pH在4～10范围内，pH越大，红纸褪色________。

②结合图像进行分析，b、c两烧杯中实验现象出现差异的原因是________。

（4）由于氯气会与自来水中的有机物发生反应生成对人体有害的物质，人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂，如ClO ₂气体就是一种新型高效含氯消毒剂。

①一种制备 ClO₂的方法是用SO₂通入硫酸酸化的NaClO₃溶液中，反应的离子方程式为________。

②另一种制备 ClO₂的方法是用NaClO₃与盐酸反应，同时有Cl₂生成，产物中Cl₂体积  约占1/3，每生成0.5 mol ClO₂，转移________mol e^-。

Answer

HClOCl2 + 2OH-  Cl- + ClO- + H2O越慢b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH，HClO浓度较小，反应速率较慢，褪色较慢SO2 + 2ClO3-  2ClO2 + SO42-0.5

【解析】

(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能够将有色物质漂白，故答案为：HClO；

(2)常温下，氯气通入NaOH溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

(3)①根据实验数据，溶液的pH在4 ~10范围内，pH越大，红纸褪色越慢，故答案为：越慢；

②根据溶液中Cl2、HC1O和ClO-物质的量分数(α) 随pH变化的关系图可知，b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH，HClO浓度较小，反应速率较慢，褪色较慢，故答案为：b烧杯中溶液的pH大于c烧杯中溶液的pH，HClO浓度较小，反应速率较慢，褪色较慢；

(4)①将SO2通入硫酸酸化的NaC1O3溶液中反应生成了ClO2，根据氧化还原反应的规律，同时应该生成硫酸钠，反应的离子方程式为SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-，故答案为：SO2+2ClO3-=2ClO2+SO42-；

②用NaClO3与盐酸反应生成ClO2，同时有Cl2生成，产物中Cl2体积约占1/3，反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl= 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2H2O+2NaCl，反应中转移的电子为2e-，则每生成0.5 mol ClO2，转移的的物质的量为0.5mol，故答案为：0.5。