含氯消毒剂是消毒剂中常用的一类产品。
I.某实验小组用如图装置制备家用消毒液。
(1)图中盛装浓盐酸的仪器名称是___,写出利用上述装置制备消毒液涉及反应的化学方程式,制氯气:___、制消毒液:___。此方法获得的消毒液的有效成分是___(填名称)。
(2)洗气瓶中饱和食盐水的作用是___。
(3)此消毒液在使用时应注意一些事项,下列说法正确的是___。
a.可以用于衣物消毒
b.可以用于瓷砖、大理石地面的消毒
c.可以用于皮肤消毒
d.与洁厕灵(含盐酸)混合使用效果更好
(4)Cl2是一种有毒气体,如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏,有关反应的化学方程式为:3Cl2(气)+8NH3(气)=6NH4Cl(固)+N2(气)若反应中消耗Cl21.5mol,则被氧化的NH3在标准状况下的体积为___L,该过程中电子转移的总数为___个。
II.(5)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。氯酸钠与盐酸在50℃的条件下反应得到二氧化氯和氯气的混合气体。控制50℃的加热方法是___,写出该反应的化学方程式___。
(6)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
如图所示,用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式:___。
分液漏斗 4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O 次氯酸钠 除去氯气中的氯化氢和抑制氯气的溶解 B 22.4L 3NA(或者1.806×1024) 水浴加热 2NaClO3+4HCl2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
【详解】
(1)图中盛装浓盐酸的仪器名称是分液漏斗,图为实验室制氯气法,其化学方程式为:4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O;制消毒液的方程式为:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,此方法获得的消毒液的有效成分是次氯酸钠(NaClO);
(2)洗气瓶中饱和食盐水的作用是:除去氯气中的氯化氢和抑制氯气的溶解;
(3)A.此消毒液氧化性强,不可以用于衣物消毒,容易造成衣物损坏、褪色等问题,A错误;
B.此消毒液可以用于瓷砖、大理石地面的消毒,B正确;
C.可以用于皮肤消毒,此消毒液氧化性强,容易损伤皮肤,C错误;
D.与洁厕灵(含盐酸)混合使用时会发生氧化还原反应,2H++ClO-+Cl-=Cl2↑+H2O,生成有毒的氯气,易使人中毒,不安全,D错误;
(4)3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2,3mol氯气反应时,转移的电子为6mol。若反应中消耗Cl2 1.5mol,则被氧化的NH3在标准状况下的体积为:1.5mol÷3×22.4L/mol=11.2L,该过程中电子转移的总数为:3NA;
(5)对于温度低于100℃的恒温条件,常采用水浴加热的方法控制温度,氯酸钠与盐酸在50℃的条件下反应得到二氧化氯和氯气的化学方程式为:2NaClO3 + 4HCl2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O;
(6)根据离子的阴阳相吸以及钠离子移动的方向可知,通入水的那一极为电解池的阴极,通入饱和氯化钠溶液的那一极为阳极,则阳极产生ClO2的电极反应式为:Cl--5e-+2H2O = ClO2↑+4H+。