某化學興趣小組同學利用以下裝置制取Cl2并探究紅色紙條褪色的原因(Ⅳ中夾持裝置已略去,a為干燥的紅色紙條,b為濕潤的紅色紙條)。
(1)裝置Ⅰ可用于制取Cl2,寫出該反應的化學方程式 MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
。
(2)裝置Ⅱ的作用是
除去氯氣中的HCl
除去氯氣中的HCl
。
(3)裝置Ⅳ中a處紅色紙條無明顯變化,b處紅色紙條褪色,同學猜測使b處紅色紙條褪色的物質(zhì)是 HClO
HClO
。
(4)該小組同學查閱資料,發(fā)現(xiàn):
①NaClO溶液具有氧化性,能使紅色紙條褪色
②溶液的pH會影響NaClO溶液的漂白效果
該小組同學利用市售“84”消毒液(主要成分:NaClO)探究不同pH下紅色紙條褪色的情況,實驗如下:
實驗方案 |
實驗現(xiàn)象 |
1.將市售“84”消毒液稀釋至溶液的pH=12。 2.取20mLpH=12的稀釋液各3份,分別用H2SO4溶液將pH調(diào)至10、7和4(溶液體積變化忽略不計)。 3.分別放入大小相同的紅色紙條。 |
pH=10 |
10min后,紅色紙條基本不褪色;4h后紅色褪去。 |
pH=7 |
10min后,紅色紙條顏色變淺;4h后紅色褪去。 |
pH=4 |
10min后,紅色紙條顏色變得更淺;4h后紅色褪去。 |
已知:溶液中HClO、ClO
-物質(zhì)的量分數(shù)(a)隨溶液pH變化的關系如圖所示:
①由實驗現(xiàn)象可知:溶液的pH在4~10范圍內(nèi),pH越大,紅紙褪色
越慢
越慢
。
②結合圖像分析pH=7和pH=4的溶液,現(xiàn)象差異的原因
pH=4的稀釋液中HClO的質(zhì)量分數(shù)大于pH=7的稀釋液,所以pH=4的稀釋液反應速率較快,紅色紙條褪色較快
pH=4的稀釋液中HClO的質(zhì)量分數(shù)大于pH=7的稀釋液,所以pH=4的稀釋液反應速率較快,紅色紙條褪色較快
。
③結合實驗現(xiàn)象和圖像可知,氧化性:HClO
>
>
NaClO(填“>”或“<”)?!?4”消毒液主要成分是NaClO而不是HClO,因為HClO不穩(wěn)定,不易保存。寫出HClO見光分解的化學方程式
。
綜上所述,HClO能使紅色紙條褪色,“84”消毒液在酸性環(huán)境下漂白效果更佳。