Question

浩瀚的海洋是一個巨大的寶庫，蘊含有80多種元素，可供提取利用的有50多種．
（1）其中“氯堿工業(yè)”就是以食鹽水為原料制取Cl₂等物質，有關的化學方程式為：

 

．
（2）實驗室用二氧化錳制取氯氣的化學方程式為：

 

；根據上述實驗原理，從下列裝置中選擇合適的發(fā)生裝置用于實驗室制取少量氯氣

 

（填寫裝置的序號）．
（3）實驗室中模擬Br^-→Br₂的轉化，可以通過在KBr溶液中滴加少量新制氯水的實驗進行實現(xiàn)．寫出Br^-→Br₂的轉化離子方程式為：

 

；氯水不穩(wěn)定，要現(xiàn)用現(xiàn)配，下列吸收氯氣制備氯水的裝置最合理的是

 

（選填下列選項的編號字母）．


（4）實驗室制備氯氣的反應會因鹽酸濃度下降而停止．為測定反應殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學進行了以下實驗：取100mL殘余液放入燒杯中，將燒杯（含玻璃棒）放在電子天平上（如下圖），再把已稱好50.0g CaCO₃粉末慢慢加入到殘余液中，邊加邊攪拌使其充分反應．觀察讀數(shù)變化如下表所示：

CaCO3用量	未加CaCO3時	加約四分之一時	加一半時	全部加完時
讀數(shù)/g	318.3	325.3	334.5	359.5

請你據此分析計算：
①實驗中產生的CO₂氣體質量為

 

；
②殘余液中鹽酸的物質的量濃度為（結果精確到小數(shù)點后一位）

 

．

Answer 1

分析：（1）“氯堿工業(yè)”通過飽和食鹽水得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣；
（2）二氧化錳與濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水；根據該反應物狀態(tài)、反應條件選擇合理的裝置；
（3）根據氯氣能氧化溴離子得到單質溴形成反應的離子方程式；由于氯氣有毒，所以需要對尾氣進行吸收；
（4）①先判斷碳酸鈣過量情況，然后根據最終質量差可以計算出實驗中產生二氧化碳的質量；
②根據二氧化碳的質量計算出消耗HCl的物質的量，再根據c=

n

V

計算出殘余液中鹽酸的物質的量濃度．

解答：解：（1）電解飽和食鹽水反應生成NaOH、H₂、Cl₂，該反應方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳、水、氯氣，反應的化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；該反應需要加熱條件下進行，反應物為固體和液體，所以只有裝置b合理，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；b；
（3）氯氣能氧化溴離子得到單質溴，離子方程式為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，氯氣有毒，應注意尾氣吸收，以防污染空氣，所以裝置d最合理，
故答案為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂；d；
（4）①未加CaCO₃時總量為：318.3，加約四分之一時，加入碳酸鈣的質量為：50g×

1

4

=12.5g，反應后溶液增加的質量為：318.3g+12.5g-325.3=5.5g；
加一半碳酸鈣時，溶液增加的質量為：318.3g+25g-334.5=8.8g；加入50g碳酸鈣時，即又加入了25g碳酸鈣，此時總質量增加了25g，說明加入一半碳酸鈣時，溶液中鹽酸已經完全反應，所以減少的質量8.8g即為二氧化碳的質量，
故答案為：8.8g；
②反應生成了8.8g二氧化碳，n（CO₂）=

8.8g

44d/mol

=0.2mol，根據反應關系式CaCO₃～2HCl可知，消耗氯化氫的物質的量為：n（HCl）=2n（CO₂）=0.4mol，殘余液中鹽酸的物質的量濃度為：c（HCl）=

0.4mol

0.1L

=4.0mol/L，
故答案為：4.0mol/L．

點評：本題考查了氯氣的實驗室制法、氯溴碘的性質實驗，題目難度中等，注意掌握實驗室制取氯氣的反應原理，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．