Question

將15.68 （標準狀況）的氯氣通入70℃，500 mL氫氧化鈉溶液中，發生兩個自身氧化還原反應，其氧化產物為次氯酸鈉和氯酸鈉。若吸取此溶液23 mL稀釋至250 mL，再吸收此稀釋液25 mL用醋酸酸化后，加入過量碘化鉀溶液充分反應，此時只有次氯酸鈉氧化碘化鉀。用濃度為0.20 mol.L^-1的硫代硫酸鈉滴定析出的碘：I₂＋2S₂O₃^2－＝S₄O₆^2－＋2I^－，消耗硫代硫酸鈉溶液5.0 mL恰好至終點。將滴定后的溶液用鹽酸調至強酸性，此時氯酸鈉亦能氧化碘化鉀，析出的碘用上述硫代硫酸鈉溶液再滴定至終點，需要硫代硫酸鈉溶液30.0 mL。（1）計算反應后溶液中次氯酸鈉和氯酸鈉的物質的量之比。（2）寫出符合上述條件的總反應式。（3）氫氧化鈉溶液的體積在通入氯氣前后的變化可以忽略不計，計算通入氯氣反應后各生成物溶液的物質的量濃度。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）1:2 （2）7Cl2＋14NaOH＝11NaCl＋NaClO＋2NaClO3＋7H2O （3）c(NaCl)＝2.2 mol.L-1； c(NaClO)＝0.20 mol.L-1； c(NaClO3)＝0.40 mol.L-1

提示：

仔細閱讀全題，不要急于求解，先圖示大塊文字敘述的實驗過程：         這樣內容集中，直觀明了。 （1）根據氧化還原反應中電子得失（化合價升降）相等，可得：①NaClO～I～2②NaClO～3 I～6。據NaSO的用量可求被滴定的NaClO和NaClO的量：n(NaClO)＝0.2 mol.L-1×0.005 L×1/2＝0.0005 mol，n(NaClO3)＝0.2 mol.L-1×0.03 L×1/6＝0.001 mol 被滴定NaClO和NaClO3的物質的量之比為1:2。由溶液的均一性可知Cl2與NaOH反應生成NaClO和NaClO3的物質的量之比亦為1:2。 （2）Cl2通入NaOH溶液中發生兩個反應： Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O       （1） 3Cl2＋6NaOH＝5NaCl＋NaClO3＋3H2O   （2） 為了滿足生成的NaClO和NaClO3的物質的量之比為1:2，把上述二式進行組合，即（2）×2＋（1）得到所求總反應式為： 7Cl2＋14NaOH＝11NaCl＋NaClO＋2NaClO3＋7H2O （3）根據總方程式進行計算： n(Cl2)＝15.68 L/22.4 L.mol-1＝0.70 mol, 7Cl2＋14NaOH＝11NaCl＋NaClO＋2NaClO3＋7H2O 0.70 mol Cl2～1.1 mol NaCl～0.10 mol NaClO～0.20 mol NaClO3 各生成物溶液的濃度分別為： c(NaCl)＝1.1 mol/0.50 L＝2.2 mol.L-1 c(NaClO)＝0.10 mol/0.50 L＝0.20 mol.L-1 c(NaClO3)＝0.20 mol/0.50 L＝0.40 mol.L-1