Question

【題目】氯是海水中含量最豐富的元素，氯的單質及其化合物在生成、生活領域應用廣泛。

（1）自來水廠常用液氯進行殺菌消毒。氯氣溶于水發生的可逆反應為______________（用離子方程式表示）。

（2）用液氯消毒會產生微量有機氯代物，危害人體健康，可以使用二氧化氯（ClO2）代替液氯。工業上以黃鐵礦（FeS2）、氯酸鈉（NaClO3）和硫酸溶液混合制備二氧化氯氣體。已知黃鐵礦中的硫元素（-1價）最終氧化成SO42-，寫出制備二氧化氯的離子方程式_____________________________________。

（3）生產漂白粉工廠的主要設備是氯化塔，塔從上到下分為四層，如圖為生產流程示意圖。

生產漂白粉反應的化學方程式為_____________________。實際生產中，將石灰乳（含有3%-6%水分的熟石灰）從塔頂噴灑而下，氯氣從塔的最底層通入。這樣加料的目的是_____________________________。

（4）用莫爾法可以測定溶液中Cl-的含量。莫爾法是一種沉淀滴定法，用標準AgNO3溶液滴定待測液，以K2CrO4為指示劑，滴定終點的現象是溶液中出現磚紅色沉淀（Ag2CrO4）。已知平衡Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，該滴定過程需要控制pH范圍在6.5~10.5，若pH小于6.5會使測定結果偏高。結合平衡移動原理解釋偏高的原因:_______________________________ 。

Answer 1

【答案】Cl2+H2OH++Cl-+HClO 15ClO3-+FeS2+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O 促進反應物間的充分接觸，提高反應的效率 提高氫離子濃度，平衡逆向移動，CrO42-濃度降低，導致生成的Ag2CrO4（磚紅色）沉淀所需銀離子濃度增大，消耗的硝酸銀量增多，使測得的氯離子含量偏高

【解析】

（1）氯氣與水的反應為：Cl2+H2OHCl+HClO，改寫成離子方程式即可解答；

（2）由題給信息可知該反應的氧化劑為NaClO3，還原劑為FeS2，氧化產物為SO42-和Fe3+，還原產物為ClO2，根據氧化還原反應方程式的配平方法解答；

（3）氯氣與石灰乳的反應方程式為：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，工業上工藝條件的選擇往往從提高產率和提高效率兩個方面進行分析，由此可得結論。

（4）若溶液的pH減小，則氫離子濃度增大，導致平衡Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+逆向移動，溶液中CrO42-濃度偏小，由Ag2CrO4的溶度積可得生成的Ag2CrO4（磚紅色）沉淀所需銀離子濃度增大，消耗的硝酸銀的量增多，從而使測得的氯離子含量偏高，據此分析可得結論。

（1）氯氣溶于水，其中部分氯氣與水反應生成HCl和HClO，次氯酸為弱酸，溶液中主要以分子形式存在，故答案為：Cl2+H2OH++Cl-+HClO；

（2）由題給信息可知該反應的氧化劑為NaClO3，還原劑為FeS2，氧化產物為SO42-和Fe3+，還原產物為ClO2，根據氧化還原反應規律可得反應的離子方程式為：15ClO3-+FeS2+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O，故答案為：15ClO3-+FeS2+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O；

（3）氯氣與石灰乳反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，化學方程式為：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，工業上通常采取逆流工藝[將石灰乳（含有3%-6%水分的熟石灰）從塔頂噴灑而下，氯氣從塔的最底層通入]來促進反應物間的充分接觸，提高反應的效率，故答案為：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；促進反應物間的充分接觸，提高反應的效率；

（4）若溶液的pH小于6.5，則氫離子濃度增大，導致平衡Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+逆向移動，溶液中CrO42-濃度偏小，由Ag2CrO4的溶度積可得生成的Ag2CrO4（磚紅色）沉淀所需銀離子濃度增大，消耗的硝酸銀的量增多，從而使測得的氯離子含量偏高，故答案為：提高氫離子濃度，平衡逆向移動，CrO42-濃度降低，導致生成的Ag2CrO4（磚紅色）沉淀所需銀離子濃度增大，消耗硝酸銀的量增多，使測得的氯離子含量偏高。