一、次氯酸盐与酸的反应
次氯酸是一种酸性很弱,氧化性很强的酸。当次氯酸钙或次氯酸钠的溶液与稀硫酸反应时,能生成次氯酸。其离子方程式是:
C1O- +
H+ = HC1O
(1)
该反应的平衡常数K1等于次氯酸的电离常数(2.95×10-8)的倒数,其值为3.39×107。
次氯酸钙或次氯酸钠的溶液与盐酸反应时,可生成氯气,其反应的离子方程式为:
C1O- +
2H+ + C1- =
C12↑+H2O
(2)
依据计算氧化一还原反应平衡常数的公式:

(3)
可求得反应(2)的平衡常数:

(4)
K2
= 3.93×104
式(4)中1.63伏和1.358伏分别为电对C1O- / C12和C12 / C1- 的标准电极电位。
反应(2)构成原电池的正极半反应为:
负极半反应为:
C12 +
2e ==== 2C1-
当C1O-的浓度为0.1mol·dm-3,C12 的分压为101.325kPa,正极的电极电位等于负极的电极电位时,反应达到化学平衡状态,根据奈斯特方程式可计算出平衡状态时H+的浓度:
1.358=
(5)
计算得到[H+]为0.016mol·dm-3。
由此可见,在[H+]大于0.016mol·dm-3时,C1O-与C1-发生高低价反应的趋势很大,C1O-几乎能全部转变为单质氯。
漂白粉是次氯酸钙和氯化钙的混合物,漂白液是次氯酸钠和氯化钠的混合溶液。二者同稀硫酸反应时,最终产物几乎全部为氯气,其反应为:
Ca (C1O)2+CaC12
+ 2H2SO4 = 2CaSO4 + 2C12↑+2H2O
(6)
NaC1O + NaC1 + H2SO4
= Na2SO4 + C12↑ + H2O
(7)
所生成的单质氯可同KI溶液反应,生成单质碘,后者能与硫代硫酸钠溶液反应,因此,可用碘量法测定漂白粉中的有效氯,其反应为:
2KI + C12 =
2KC1 + I2 (8)
I2+ 2Na2S2O3
= 2NaI + N a2S4O6
(9)
在稀H2SO4 介质中,漂白粉的漂白机理可认为生成了强氧化性的中间产物——次氯酸,它可氧化有色物质,使其褪色。其反应为:
Ca (C1O)2 +
H2SO4 = CaSO4
+ 2HC1O
(10)
但是这个反应不能用于制取次氯酸溶液。
二、次氯酸溶液的制法
将新沉淀的HgO与氯气的水溶液一起摇动,滤去棕色的碱式氯化汞,可得到次氯酸溶液。其反应为:
2HgO + H2O
+ 2C12 = HgO·HgC1↓ +
2HC1O
(11)
将氯气通入含CaCO3的水中,也可制得次氯酸。其反应为:
2C12
+ H2O + CaCO3 = CaC12 + CO2↑ + 2HC1O
(12)
蒸馏反应混合物,可得到纯的次氯酸溶液。
由于次氯酸不稳定,故纯的次氯酸至今尚未制得。
三、次氯酸盐与盐酸反应产物的验证
在试管中加入新制得的漂白粉或漂白液的溶液,逐滴加入2mol·dm-3的HC1的溶液,并在试管口放置湿润的淀粉碘化钾试纸。片刻后试纸发蓝,说明有氯气产生。向试管中滴加一滴稀的品红溶液或放入一朵鲜艳的红花,结果红色褪色,说明有次氯酸生成。
待反应结束后,向试管中通入空气,以赶去溶液中的氯气。然后,向此试管中滴入稀的品红溶液或放入鲜艳的红花,放置1分钟,结果红色未消失,说明溶液中既不存在氯气,也不存在次氯酸。
综上所述,虽然次氯酸是弱酸,利用漂白粉与稀酸反应,生成强氧化剂次氯酸可解释漂白机理。但是,漂白粉与稀盐酸或稀硫酸反应的最终产物的氯气,而不是次氯酸。作者简介:
王燕,中学一级教师,从事中学化学教学7年。
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