【题目】氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且 HClO的杀菌能力比ClO- 强。25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g)
Cl2(aq) K1=10-1.2
Cl2(aq)+ H2O
HClO+H++Cl- K2=10-3.4
HClO
H++ClO- Ka=?
其中Cl2(aq)、HClO 和 ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是
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A.Cl2(g)+H2O
2H++ClO-+Cl- K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
【答案】C
【解析】
A. 根据图象知,HClO
H++ClO-中pH=7.5,Ka=
=c(H+)=10-7.5,将已知的三个式子相加可得Cl2(g)+H2O
2H++ClO-+Cl-,所以K=K1·K2·Ka=10-1.2×10-3.4×10-7.5=10-12.1,A错误;
B. 根据体系中存在电荷守恒c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),即c(Cl-)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-),在氯水中HCl完全电离、而HClO部分电离,所以c(HClO)<c(Cl-),所以c(HClO)+c(ClO-)<c(H+)-c(OH-),B错误;
C. 起杀菌作用的是HClO,由图象可知,pH=6.5时c(HClO)比pH=7.5时要大,HClO浓度越大,杀菌效果好,所以pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差,C正确;
D. 夏季相比冬季温度高,HClO易分解,所以杀菌效果不如冬季,D错误;
答案选C。