Question

氯氣是一種重要的化工原料，自來(lái)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(guān)察圖1，回答：

（1）電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）b側(cè)產(chǎn)生氣體的檢驗(yàn)方法是

 

．
Ⅱ．某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用氯氣與潮濕的熟石灰反應(yīng)制取少量漂白粉（這是一個(gè)放熱反應(yīng)），回答下列問(wèn)題：
（1）在A(yíng)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(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式并用線(xiàn)橋法表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目

 

；若在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下收集到22.4L氯氣，則被氧化的HCl的物質(zhì)的量是

 

．
（2）漂白粉將在U形管中產(chǎn)生，其化學(xué)方程式是

 

．
（3）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)，主要原因有兩個(gè)：
①溫度較高時(shí)氯氣與熟石灰反應(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

 

；
②通入B中的Cl₂中含有較多HCl，與消石灰發(fā)生反應(yīng)，對(duì)此，你的改進(jìn)措施是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,氯氣的化學(xué)性質(zhì)

專(zhuān)題：

分析：Ⅰ、（1）電解飽和食鹽水可以得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣；
（2）b側(cè)產(chǎn)生的氣體是氯氣，氯氣與碘化鉀反應(yīng)生成單質(zhì)碘，單質(zhì)碘遇到淀粉變藍(lán)；
Ⅱ．（1）反應(yīng)MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中，Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)降低到+2價(jià)，Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高，根據(jù)化合價(jià)的變化可知電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目；生成1mol氯氣，消耗4mol氯化氫，2mol氯化氫顯酸性，2mol氯化氫顯還原性被氧化；
（2）氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水；
（3）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）電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式是：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）b側(cè)產(chǎn)生的氣體是氯氣，能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，
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(shuō)明產(chǎn)生的氣體為Cl₂；
Ⅱ（1）反應(yīng)MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中，Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)降低到+2價(jià)，Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高，該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目可表示為；氯化氫在反應(yīng)中既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)還原性，4mol氯化氫參加反應(yīng)，表現(xiàn)為酸性的占

1

2

，若在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下收集到22.4升的氯氣，物質(zhì)的量為：

22.4L

22.4L/mol

=1mol，依據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的鹽酸有4mol，被氧化的氯化氫為2mol，
故答案為：；2mol；
（2）氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（3）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(yíng)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：在A(yíng)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)：本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法和氯氣的性質(zhì)，氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，題目難度中等，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)．