Question

Ⅰ．工業(yè)上常用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，其裝置如圖1所示，如果在飽和食鹽水中滴加酚酞，通電后

X

 （填X或Y）極附近溶液變紅，寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式

2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．再用氯氣制備漂白粉，請(qǐng)寫出漂白粉長(zhǎng)期露置在空氣中失效的反應(yīng)的化學(xué)方程式

Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO

．
Ⅱ．請(qǐng)利用圖2裝置及試劑組裝一套裝置，其流程是先制取純凈干燥的Cl₂（不收集），后試驗(yàn)干燥的Cl₂和潮濕的Cl₂有無(wú)漂白性．

（1）按氣體從左向右流向?qū)⒏餮b置依次連接起來(lái)（填接口標(biāo)號(hào)）：a   接

i

，

j

接

g

，

f

接

e

，

d

接

b

，

c

接

h

．
（2）圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

MnO₂+4Hl（濃）

加熱  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．如果將過(guò)量二氧化錳與20mL 12mol?L^-1的鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的氯氣明顯少于0.06mol．其主要原因?yàn)?!--BA-->

反應(yīng)一段時(shí)間后，鹽酸濃度變稀，不能和二氧化錳就反應(yīng)

．
（3）E裝置的作用是

除去多余的氯氣，防止污染空氣

，F(xiàn)裝置的作用是

除去氯氣中的氯化氫

．
（4）裝置

B

（填“B”或“C”）中的有色布條褪色，以上事實(shí)說(shuō)明起漂白作用的物質(zhì)是

次氯酸

．

Answer 1

分析：Ⅰ．電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，裝置圖中與電源正極連接的Y電極為陽(yáng)極，溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，與電源負(fù)極連接的X電極為電解池的陰極，溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氣；陰極附近水的電離平衡因?yàn)闅潆x子減小，氫氧根離子濃度增大，溶液變紅；氯氣和消石灰反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水；漂白粉變質(zhì)的原因是次氯酸鈣和二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和次氯酸；
Ⅱ．（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置→除雜裝置→性質(zhì)檢驗(yàn)裝置→尾氣處理裝置排序；
（2）根據(jù)濃鹽酸和二氧化錳的性質(zhì)判斷生成物，從而寫出反應(yīng)方程式；稀鹽酸不與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣；
（3）根據(jù)混合氣體的成分及濃硫酸、氫氧化鈉、飽和食鹽水的性質(zhì)分析；
（4）根據(jù)成分分析現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論．

解答：解：Ⅰ．電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，裝置圖中與電源正極連接的Y電極為陽(yáng)極，溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，與電源負(fù)極連接的X電極為電解池的陰極，溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；陰極附近水的電離平衡因?yàn)闅潆x子減小，氫氧根離子濃度增大，溶液變紅；氯氣和消石灰反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水；漂白粉變質(zhì)的原因是次氯酸鈣和二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和次氯酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，故答案為：X；2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO；
Ⅱ．（1）驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→除雜裝置→性質(zhì)檢驗(yàn)裝置→尾氣處理裝置；因?yàn)槭占�的是氣體，所以除雜裝置中長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)氣，段導(dǎo)管出氣；因?yàn)轱柡褪雏}水中有水，濃硫酸有吸水性，所以先連接飽和食鹽水裝置后連接濃硫酸裝置；試驗(yàn)干燥的Cl₂和潮濕的Cl₂有無(wú)漂白性，因?yàn)闈駶?rùn)的有色布條有水分，所以D裝置先連接C后連接B，
故答案為：a→i→j→g→f→e→d→b→c→h；
（2）濃鹽酸有還原性，二氧化錳有氧化性，濃鹽酸和二氧化錳能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水．隨反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸濃度減小變稀后不能和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；反應(yīng)一段時(shí)間后，鹽酸濃度變稀，不能和二氧化錳就反應(yīng)；
（3）濃鹽酸有揮發(fā)性，濃鹽酸中的水在加熱的條件下變成水蒸氣，所以氯氣中混有氯化氫和水蒸氣；氯氣有毒，污染環(huán)境，所以不能直接排空；氯氣能和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以可用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣．氯化氫極易溶于水，氯氣能溶于水，且與水反應(yīng)，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食鹽水溶液中的氯離子抑制氯氣的溶解，降低氯氣的溶解度，所以可用飽和的食鹽水除去HCl氣體，
故答案為：吸收多余的氯氣防止污染空氣；除去氯氣中的HCl氣體；
（4）氯氣能水反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，C瓶中的成分是氯氣，不能使有色布條褪色，BB瓶中有次氯酸生成，使有色布條褪色，以上事實(shí)說(shuō)明起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸，故答案為：B，次氯酸（HClO）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查工業(yè)電解飽和食鹽水的原理分析，實(shí)驗(yàn)裝置選擇和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的注意問(wèn)題，氯氣結(jié)合化合物的性質(zhì)應(yīng)用，注意以下幾點(diǎn)：
1、實(shí)驗(yàn)裝置中，儀器的連接順序是實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置→除雜裝置→性質(zhì)檢驗(yàn)裝置→尾氣處理裝置；
2、濃鹽酸和二氧化錳能反應(yīng)，稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)；
3、次氯酸是弱酸，但次氯酸具有強(qiáng)氧化性，漂白性．