Question

氯氣是一種重要的化工原料，含氯消毒劑在生活中有若廣泛的用途．
（l）實驗室若用舍7.3gHCI的濃鹽酸與足量的MnO₂加熱反應(yīng)，制得的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積總是小于1.12L，除鹽酸易揮發(fā)外，可能的原因是

 

．
（2）工業(yè)上通常采用電解飽和食鹽水的方法獲取大量氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）將氯氣通入氫氧化鈉溶液中反應(yīng)，若所得溶液恰好為中性，則溶液中離子濃度關(guān)系正確的是

 

（填字母標(biāo)號）．
A．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-）
B．c（Na⁺）=c（ClO^-）+c（Cl^-）
C．c（Na⁺）=2c（ClO^-）+c（HClO）
（4）某學(xué)習(xí)興趣小組利用漂白粉與濃硫酸加熱也得到了Cl₂，反應(yīng)的方程式是：
Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄

△   .

2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O
．他們用此反應(yīng)原理設(shè)計了如下圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)．

①甲部分的裝置應(yīng)選擇

 

（填字母，從a、b、c中選）．
②證明乙裝置中FeCl₂發(fā)生了氧化反應(yīng)的實驗方法是

 

．
③丙裝置中有少量的Cl₂通過，則丙中反應(yīng)的離子方程式是

 

．
已知：常溫下，H₂CO₃和HC1O的電離常數(shù)如下：
H₂CO₃═H⁺+HCO₃^-   Ka₁=4.2×10^-7mol?L^-1
HCO₃═H⁺+CO₃^2-    Ka₂=5.6×10^-11mol?L^-1
HClO═H⁺+ClO^-   Ka=4.7×10^-8mol?L^-1
④該實驗存在明顯的缺陷，改進的方法是

 

（5）“84”消毒液（有效成分為NaClO）不能用于鋼鐵（含F(xiàn)e、C）制品消毒，原因是鋼鐵制品易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，在表面生成紅褐色固體．則正極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法,氯、溴、碘的性質(zhì)實驗

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng)；
（2）電解飽和食鹽水生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉；
（3）根據(jù)物料守恒和電荷守恒判斷；
（4）①依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件選擇發(fā)生裝置；
②三價鐵離子遇到硫氰酸根離子顯紅色；
③氯水中含有氯化氫和次氯酸，少量氯氣與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和碳酸氫鈉；
④氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，應(yīng)該用氫氧化鈉溶液吸收；
（5）正極上次氯酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答： 解：（1）只有濃鹽酸才能與二氧化錳發(fā)生反應(yīng)生成氯氣，隨著反應(yīng)的進行，鹽酸的濃度變稀將不再反應(yīng)，所以氯氣的實際產(chǎn)量小于理論產(chǎn)量；
故答案為：隨著反應(yīng)的進行，鹽酸的濃度變稀將不再反應(yīng)；
（2）電解飽和食鹽水生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉，化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂O 

通電  .

  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
故答案為：2NaCl+2H₂O 

通電  .

  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（3）混合溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在電荷守恒，所以c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（ClO^-）+c（Cl^-），所以得c（Na⁺）=c（ClO^-）+c（Cl^-），根據(jù)物料守恒得c（Cl^- ）=c（ClO^-）+c（HClO），所以得c（Na⁺）=2c（ClO^-）+c（HClO），所以BC正確，
故選：BC；
（4）①Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄

△   .

2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O，該反應(yīng)中反應(yīng)物為固體和液體，反應(yīng)條件為加熱，所以應(yīng)選擇C裝置；
故答案為：C；
②乙裝置中FeCl₂發(fā)生了氧化反應(yīng)，生成物中含有三價鐵離子，三價鐵離子遇到硫氰酸根離子顯紅色，所以取少量反應(yīng)后的溶液置于潔凈的試管中，向其中滴加KSCN或NH₄SCN溶液，若溶液變紅，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：取少量反應(yīng)后的溶液置于潔凈的試管中，向其中滴加KSCN或NH₄SCN溶液，若溶液變紅，證明生成了Fe³⁺，則FeCl₂與Cl₂發(fā)生了氧化還原反應(yīng)；
③少量氯氣與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和碳酸氫鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
故答案為：Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
④氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，應(yīng)該用氫氧化鈉溶液吸收；
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；
（5）碳、鐵、84消毒液構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，碳作正極，正極上次氯酸根離子得電子生成氯離子和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，
故答案為：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

點評：本題考查氯氣的制備和性質(zhì)的檢驗，明確氯氣制備原理和氯氣的化學(xué)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意溶液中電荷守恒和物料守恒的應(yīng)用，題目難度不大．