Question

17．氯氣是一種重要的化工原料，自來水的消毒、農(nóng)藥的生產(chǎn)、藥物的合成都需要用氯氣．
Ⅰ．工業(yè)上通常采用電解法制氯氣：觀察圖1，回答：

（1）電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）若飽和食鹽水中通電后，b側(cè)產(chǎn)生的氣體檢驗(yàn)方法是移走燒杯，將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在b導(dǎo)氣管口處，若試紙變藍(lán)，則說明產(chǎn)生的氣體為Cl₂．
Ⅱ．某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉（這是一個(gè)放熱反應(yīng)），回答下列問題：
（1）在A裝置中用固體二氧化錳與濃鹽酸，在加熱條件下制取氯氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）漂白粉將在U形管中產(chǎn)生，其化學(xué)方程式是2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
（3）C裝置的作用是吸收未反應(yīng)完的氯氣，防止污染空氣．
（4）此實(shí)驗(yàn)所得漂白粉的有效成分偏低，該學(xué)生經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)，主要原因是在U形管中還存在兩個(gè)副反應(yīng)．①溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca（ClO₃）₂，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可采取的措施是冷卻B裝置．
②試判斷另一個(gè)副反應(yīng)（用化學(xué)方程式表示）2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可將裝置做何改進(jìn)在A與B之間連接一個(gè)裝有飽和氯化鈉溶液的洗氣瓶．

Answer 1

分析 I．（1）電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣；
（2）氯氣具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化碘化鉀生成單質(zhì)碘，碘遇到淀粉變藍(lán)；
Ⅱ．（1）實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下制備氯氣；
（2）氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水；
（3）氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，氯氣能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以用氫氧化鈉吸收過量的氯氣；
（4）①依據(jù)信息可知溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca（ClO₃）₂，為為避免此副反應(yīng)的發(fā)生應(yīng)降低溫度；
②揮發(fā)出的氯化氫能夠與氫氧化鈣發(fā)生酸堿中和反應(yīng)；要避免此反應(yīng)的發(fā)生應(yīng)該除去氯氣中的氯化氫．

解答 解：I． （1）電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，化學(xué)方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）氯氣具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化碘化鉀生成單質(zhì)碘，碘遇到淀粉變藍(lán)，所以檢驗(yàn)氯氣的方法為：移走燒杯，將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在b導(dǎo)氣管口處，若試紙變藍(lán)，則說明產(chǎn)生的氣體為Cl₂；
故答案為：移走燒杯，將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在b導(dǎo)氣管口處，若試紙變藍(lán)，則說明產(chǎn)生的氣體為Cl₂；
Ⅱ．（1）濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下生成氯化錳、氯氣和水，化學(xué)方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，化學(xué)方程式：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（3）氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，氯氣能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以用氫氧化鈉吸收過量的氯氣；
故答案為：吸收未反應(yīng)完的氯氣，防止污染空氣；
（4）①依據(jù)信息可知溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca（ClO₃）₂，為為避免此副反應(yīng)的發(fā)生應(yīng)該冷卻B裝置；
故答案為：冷卻B裝置；
②揮發(fā)出的氯化氫能夠與氫氧化鈣發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，方程式為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；要避免此反應(yīng)的發(fā)生應(yīng)該除去氯氣中的氯化氫，可以在A與B之間連接一個(gè)裝有飽和氯化鈉溶液的洗氣瓶，
故答案為：2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O；在A與B之間連接一個(gè)裝有飽和氯化鈉溶液的洗氣瓶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室制法和氯氣的性質(zhì)，解題關(guān)鍵在于明確實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的原理和氯氣的性質(zhì)，題目難度不大．