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16.NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO-+Cl-+2H+═Cl2↑+H2O,某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaClO)的变质情况.
(1)此消毒液中NaClO可吸收空气中的CO2生成NaHCO3和HClO而变质.写出化学反应方程式:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO.
(2)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出.通过以下装置检验气体的成分,从而判断该消毒液是否变质.

限选试剂:98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0mol•L-1 KI淀粉溶液、1.0mol•L-1 NaOH溶液、澄清石灰水、饱和NaCl溶液.
请完成下列实验方案.
所加试剂预期现象和结论
向试管A中加足量①1.0 mol/L KI淀粉溶液;试管B中加1%品红溶液;试管C中加②澄清石灰水.若A中溶液变蓝色,B中溶液不褪色,C中溶液变浑浊,则消毒液部分变质;③若A中溶液变蓝色,B中溶液不退色(无变化),C中溶液不变浑浊(无变化),则消毒液未变质,则消毒液未变质;
④若A中溶液不变蓝色(无变化),B中溶液不退色(无变化),C中溶液变浑浊则消毒液完变质,则消毒液完全变质.
(3)测定消毒液中NaClO的浓度.实验步骤如下:
①量取25.00mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol•L-1 Na2SO3溶液b mL.
②定量分析.使c mol•L-1的酸性KMnO4溶液和剩余的Na2SO3发生反应.重复实验3次,测得平均消耗酸性KMnO4溶液V mL;此过程中涉及的反应有:NaClO+Na2SO3═NaCl+Na2SO4;2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+3H2O.
③计算.消毒液中NaClO的浓度为$\frac{(2ab-5vc)}{50}$mol•L-1(用含a、b、c、V的代数式表示).

分析 (1)碳酸的酸性比次氯酸强,次氯酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠与次氯酸;
(2)检验消毒液与硫酸反应生成的气体中是否含有氯气、二氧化碳,可以判断消毒液的变质情况.检验氯气用1.0mol/L的KI淀粉溶液,KI淀粉溶液变蓝,说明气体中含有氯气,检验二氧化碳用过澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有二氧化碳.注意氯气的存在会干扰二氧化碳的检验,故KI淀粉溶液除检验氯气外,还起除去氯气的作用,装置B用于检验氯气是否除尽;
(3)③根据酸性KMnO4溶液体积,利用5Na2SO3~2KMnO4计算剩余的亚硫酸钠,进而计算与次氯酸钠反应的亚硫酸钠,再根据NaClO~Na2SO3计算计算次氯酸钠的物质的量,利用c=$\frac{n}{V}$计算消毒液中NaClO的浓度.

解答 解:(1)碳酸的酸性比次氯酸强,次氯酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠与次氯酸,反应方程式为NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO,
故答案为:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO;
(2)检验消毒液与硫酸反应生成的气体中是否含有氯气、二氧化碳,可以判断消毒液的变质情况.
装置A作用是检验氯气,用1.0mol/L的KI淀粉溶液;装置B作用氯气是否除尽;装置C检验二氧化碳,用过澄清石灰水.
若A中溶液变蓝色,B中溶液不退色,C中溶液变浑浊,则消毒液部分变质;
若A中溶液变蓝色,B中溶液不退色(无变化),C中溶液不变浑浊(无变化),则消毒液未变质;
若A中溶液不变蓝色(无变化),B中溶液不退色(无变化),C中溶液变浑浊则消毒液完全变质;
故答案为:

所加试剂预期现象和结论
①1.0mol/L K淀粉溶液
②澄清石灰水
③若A中溶液变蓝色,B中溶液不退色(无变化),C中溶液不变浑浊(无变化),则消毒液未变质
④若A中溶液不变蓝色(无变化),B中溶液不退色(无变化),C中溶液变浑浊则消毒液完全变质
(3)③25.00mL消毒液需要酸性KMnO4溶液体积为v mL,KMnO4的物质的量为v×10-3L×c mol•L-1=v×c×10-3mol,根据关系式5Na2SO3~2KMnO4可知25.00mL溶液未反应n(Na2SO3)=2.5×v×c×10-3mol,25mL溶液中加入的总的n(Na2SO3)=b×10-3L×a mol•L-1=b×a×10-3mol,参加反应的亚硫酸钠为b×a×10-3mol-2.5×v×c×10-3mol=(ab-2.5vc)×10-3mol,根据关系式NaClO~Na2SO3可知,25mL溶液中n(NaClO)=(ab-2.5vc)×10-3mol,所以消毒液中NaClO的浓度为=$\frac{(ab-2.5vc)×1{0}^{-3}}{0.025L}$=$\frac{(2ab-5vc)}{50}$mol/L,
故答案为:$\frac{(2ab-5vc)}{50}$.

点评 本题考查元素化合物性质、对物质组成的探究设计、物质的检验、滴定的应用与计算等,难度中等,是对所学知识的综合应用,注意知识的掌握与理解,(3)中计算理清反应构成与滴定的原理是解题关键,计算需要学生具有良好的心理素质.

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主族
周期
ⅠAⅡAⅢAⅣAVAVIAⅥAO族
2①②③④
3⑤⑥⑦⑧
4⑨⑩
(1)元素①的名称是硼,比元素⑧质子数多10的元素在周期表中所处位置第四周期第ⅤⅢ族
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(3)用电子式表示元素⑨与⑥的化合物的形成过程:,该化合物属于离子(填“共价”或“离子”)化合物.
(4)表示②与⑦形成的化合物的电子式:,该化合物是由极性(填“极性”或“非极性”)键形成的.
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(6)④,⑥、⑦三种元素形成的简单离子,离子半径由大到小的顺序是S2->Cl->O2-•
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