Question

氯氣是一種重要的化工原料．大量用于制造鹽酸、有機(jī)溶劑和殺菌消毒劑等．
（1）工業(yè)上通過氯堿工業(yè)制備氯氣，其化學(xué)方程式為

 

．
（2）實驗室常溫下可用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，同時生成Mn²⁺等，反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）資料顯示：Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄

△   .

2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O，某學(xué)習(xí)小組利用此反應(yīng)原理設(shè)計如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)．

①該實驗中，甲部分的裝置是

 

（填字母）；
②乙裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

；選擇合適的試劑證明該反應(yīng)已發(fā)生的實驗方法和現(xiàn)象是

 

．
③丙裝置中通入少量氯氣可制取日常生活中常用的漂白、消毒劑，則丙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
④該實驗存在明顯缺陷，改進(jìn)的方法是

 

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（4）為測定漂白粉中Ca（ClO）₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該小組將1.0g漂白粉配制成500mL溶液，取出50mL并向其中依次加入過量稀H₂SO₄、過量KI溶液，完全反應(yīng)后，在滴入0.1mol/L Na₂S₂O₃溶液（發(fā)生反應(yīng)：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI），共消耗20mL Na₂S₂O₃，則漂白粉中Ca（ClO）₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

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Answer 1

考點：氯、溴、碘的性質(zhì)實驗

專題：實驗題

分析：（1）電解飽和食鹽水可以得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣；
（2）在酸性條件下，MnO₄^-被還原成Mn²⁺，用高錳酸鉀跟濃鹽酸反應(yīng)在室溫下制氯氣，依據(jù)電荷守恒和原子守恒配平寫出離子方程式；
（3）①根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選取反應(yīng)裝置；
②氯氣能將亞鐵離子氧化為鐵離子，可用KSCN溶液檢驗鐵離子的存在；
③氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和足量碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸氫鈉，次氯酸和碳酸鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉和碳酸氫鈉；
④氯氣有毒所以不能直接排空，所以缺少尾氣處理裝置．
（4）將方程式相加后使次氯酸鈣和硫代硫酸鈉在同一方程式中，根據(jù)次氯酸鈣和硫代硫酸鈉之間的關(guān)系式計算次氯酸鈣的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計算即可．

解答： 解：（1）電解飽和食鹽水可以得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣，反應(yīng)為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）在酸性條件下，MnO₄^-被還原成Mn²⁺，用高錳酸鉀跟濃鹽酸反應(yīng)在室溫下制氯氣，依據(jù)電荷守恒和原子守恒配平寫出離子方程式為：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
（3）①根據(jù)該反應(yīng)知，反應(yīng)物是固液混合的，反應(yīng)條件是加熱，所以該反應(yīng)需要的裝置是固液混合加熱型裝置，故答案為：A；
②氯氣能將亞鐵離子氧化為鐵離子，Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，可用KSCN溶液檢驗是否生成鐵離子，方法是取少量反應(yīng)后的溶液置于潔凈的試管中，向其中滴加KSCN溶液，若產(chǎn)生紅色溶液，證明生成了Fe³⁺，則FeCl₂與Cl₂發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；取溶液少許于試管中滴加硫氰化鉀溶液，溶液呈現(xiàn)血紅色則證明該反應(yīng)發(fā)生；
③氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和足量碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸氫鈉，次氯酸和碳酸鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉和碳酸氫鈉，所以方程式為Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=NaCl+NaClO+2NaHCO₃，
故答案為：Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O═NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
④氯氣是有毒氣體所以不能直接排空，故應(yīng)在丙裝置后連接一個盛有NaOH溶液的洗氣瓶防止氯氣污染空氣，故答案為：在丙裝置后連接一個盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶；
（4）將1.0g漂白粉配制成500mL溶液，取出50mL溶液，所以25mL溶液中漂白粉的質(zhì)量為1.0g×

1

10

=0.1g．
Ca（ClO）₂+4KI+2H₂SO₄=CaCl₂+2K₂SO₄+2H₂O+2I_{2 ①}
2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI②
設(shè)次氯酸鈉的質(zhì)量為x．
將方程式②×2+①相加得：
Ca（ClO）₂+4KI+2H₂SO₄+4Na₂S₂O₃=CaCl₂+2K₂SO₄+2H₂O+2Na₂S₄O₆+4NaI
143g                                4mol
  x                                 0.1mol?L^-1×0.02L
x=0.0715g
所以漂白粉中Ca（ClO）₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.0715g

0.1g

×100%=71.5%，故答案為：71.5%．

點評：本題考查了氯氣的性質(zhì)，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析、實驗?zāi)芰Φ目疾椋�難度不大，注意把握實驗的方法和操作注意事項，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)解答該題．