Question

在通常狀況下，氯氣是一種黃綠色氣體，密度比空氣大，易溶于水．在工業(yè)上、實(shí)驗(yàn)室中可以制作氯氣，用來研究氯氣的性質(zhì)，并將其廣泛用于實(shí)際生產(chǎn)和生活中．
（1）在工業(yè)上，制取氯氣的主要工藝流程如下：

①利用風(fēng)吹日曬可以從海水中提取粗鹽，該過程主要發(fā)生

物理

（“物理”或“化學(xué)”）變化．
②要除去食鹽水中混有的少量泥沙，可選擇的操作方法是

過濾

．
③氯化鈉溶液在通電條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
（2）在實(shí)驗(yàn)室中，可以用加熱二氧化錳和濃鹽酸來制取氯氣，可采用如圖裝置制取氯氣并測量產(chǎn)生Cl₂的體積．

①能采用該氣體發(fā)生裝置的理由是

二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣，需要加熱

．
②該裝置中油層的作用是

防止氯氣與水反應(yīng)

．
（3）氯氣在常溫下能分別與水、堿類等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并可以產(chǎn)生具有殺菌消毒、漂白（是有色物質(zhì)褪色）等作用的物質(zhì)．
①氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．氯氣與石灰乳反應(yīng)可制漂白粉，有關(guān)化學(xué)方程式為

2Cl₂ +2Ca（OH）₂═CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O

．
②氯氣和水反應(yīng)的原理是：Cl₂+H₂O=HCl+HclO．為了證明把氧氣通入水的過程中，起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸（化學(xué)式為HClO），小明同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的探究實(shí)驗(yàn)．你認(rèn)為小明設(shè)計(jì)的方案能夠達(dá)到目的嗎？若能，請(qǐng)說明理由．若不能，請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)幫助小明達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模▽懗鰧?shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及結(jié)論）．
（4）請(qǐng)計(jì)算：吸收14.2g氯氣，需要消耗20%的氫氧化鈉溶液多少克？

Answer 1

分析：（1）利用風(fēng)吹日曬從海水中提取粗鹽的過程中，水不斷蒸發(fā)，氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越來越大，沒有學(xué)位證生成，屬于物理變化；過濾可以除去不溶于水的物質(zhì)；根據(jù)反應(yīng)物和生成物及其質(zhì)量守恒定律可以正確的書寫化學(xué)方程式．
（2）制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；本題中用加熱二氧化錳和濃鹽酸來制取氯氣，因此需要加熱．該裝置中油層的作用是：防止氯氣與水反應(yīng)．
（3）在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，即在一個(gè)紅色布條上滴加鹽酸，布條無變化，就證明起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸．
（4）設(shè)出需要消耗20%的氫氧化鈉溶液質(zhì)量為x，根據(jù)已知條件14.2g氯氣列比例式進(jìn)行計(jì)算．

解答：解：（1）①利用風(fēng)吹日曬可以從海水中提取粗鹽，該過程主要發(fā)生的是物理變化．故填：物理．
②若要除去食鹽水中混有的少量泥沙，可選擇的操作方法是過濾．故填：過濾．
③電解食鹽水的化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；故填：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）①制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；本題中用加熱二氧化錳和濃鹽酸來制取氯氣，因此需要加熱．故答案為：二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣，需要加熱；
②氯氣在常溫下能分別與水、堿類等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并可以產(chǎn)生具有殺菌消毒、漂白（使有色物質(zhì)褪色）等作用的物質(zhì)，故答案為：防止氯氣與水反應(yīng)；
（3）①氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成次氯酸鈣、氯化鈣和水．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cl₂ +2Ca（OH）₂═CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O；故填：2Cl₂ +2Ca（OH）₂═CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O；
②不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，需要設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，即在一個(gè)紅色布條上滴加鹽酸，布條無變化，就證明起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸．故答案為：在一個(gè)紅色布條上滴加鹽酸，布條無變化，就證明起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸；
（4）解：設(shè)需要20%的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為z．
C1₂ +2NaOH=NaCl+NaCl0+H₂0
71      80  
14.2g   z×20%  

71

14.2g

=

80

z×20%

z=80 g  
答：需要消耗80kg 20%的氫氧化鈉溶液．
故答案為：80g．

點(diǎn)評(píng)：解答本題要掌握化學(xué)方程式的書寫方法和過濾等方面的內(nèi)容，只有這樣才能對(duì)相關(guān)方面的問題做出正確的判斷．