Question

【題目】氯氣是一種重要的化工原料，自來(lái)水消毒、農(nóng)藥的生產(chǎn)、藥物的合成等都需要用到氯氣。

I．工業(yè)上通常采用電解法制氯氣：觀察下圖，回答：

(1)通電后，_____（填“鐵棒”或“石墨棒”）電極上產(chǎn)生氯氣，若飽和食鹽水中含有酚酞，______(填“a”或“b”)側(cè)先變紅。

(2)寫(xiě)出該電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。

(3)該裝置中，NaOH溶液的作用是____________________________。

II．在實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣。進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，所用儀器如下圖：

(1)連接上述儀器的正確順序是：E→_______→________→_______→_______→H→G→F。

(2)氣體發(fā)生裝置中進(jìn)行的反應(yīng)化學(xué)方程式是________________________________；若在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下收集到4.48 L氯氣，則被氧化的HCl的物質(zhì)的量是_______mol。

(3)上面裝置中飽和食鹽水的作用是__________________。

(4)將新制氯水滴到pH試紙上，現(xiàn)象為_________________________________。

Answer 1

【答案】石墨棒 a 2NaCl +2H2O 2NaOH + Cl2 ↑+ H2↑ 吸收多余的氯氣，防止污染空氣 C D A B MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O 0.4mol 除去Cl2中的HCl 先變紅后褪色

【解析】

I．(1)電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極生成氯氣，陰極生成氫氣和氫氧化鈉；

(2) 電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；

(3) 氯氣有毒，常用NaOH溶液吸收處理；

II．(1)在實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣，需要發(fā)生裝置生成氯氣，用飽和食鹽水除去氯化氫，通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣，導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出收集氯氣，最后用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，據(jù)此排序；

(2)二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，據(jù)此配平、寫(xiě)出化學(xué)方程式，結(jié)合氧化還原反應(yīng)概念進(jìn)行計(jì)算；

(3)氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，增大氯離子濃度可減少氯氣的溶解量，以除去氯化氫氣體；

(4)新制氯水中含有鹽酸和次氯酸，次氯酸有漂白性。

I．(1)由裝置圖可知，鐵棒為陰極、石墨棒為陽(yáng)極，電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極生成氯氣，即石墨棒上產(chǎn)生氯氣，陰極生成氫氣和氫氧化鈉，所以飽和食鹽水中含有酚酞，電解時(shí)，陰極a側(cè)先變紅；

(2) 電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；

(3) 氯氣能與NaOH反應(yīng)，常用于氯氣的處理，即NaOH溶液的作用是吸收多余的氯氣，防止污染空氣；

II．(1)在實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣，需要發(fā)生裝置生成氯氣，用飽和食鹽水除去氯化氫，通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣，導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出收集氯氣，最后用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，裝置連接順序是E、C、D、A、B、H、G、F；

(2)氣體發(fā)生裝置是二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O，反應(yīng)中1molMnO2參與反應(yīng)時(shí)，被氧化的HCl物質(zhì)的量2mol，生成1molCl2，生成的Cl2物質(zhì)的量為4.48L÷22.4L/mol=0.2mol，則被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.4mol；

(3)飽和食鹽水是用來(lái)除去氯氣中的氯化氫氣體，降低氯氣的溶解度；

(4)新制氯水中含有鹽酸和次氯酸，溶液呈酸性，次氯酸有漂白性，所以新制氯水滴到pH試紙上：試紙先變紅，而后褪色。