Question

【题目】自来水厂常用氯气来杀菌消毒，某班学生对氯气的制取、性质、用途进行如下探究：

【查阅资料】氯气(C12)是无色有刺激性气味的有毒气体，它的密度比空气大，可溶于水生成盐酸和次氯酸(HClO)

【探究一】制取氯气

(1)实验室常用二氧化锰固体和浓盐酸加热制取氯气，同时还生成氯化锰（其中锰元素显+2价）和水，请写出该反应的化学方程式：______。

(2)下图中仪器①的名称是_____，实验室制取氯气应选择的发生装置和最佳收集装置是__（填序号）。

【探究二】氯气的性质

(1)小明用下图一装置探究氯气的漂白性：

实验步骤：I．将滴管内的蒸馏水滴到B瓶中的干燥有色布条上，布条没有褪色；

II．通入干燥的C12，发现A瓶中的布条没有褪色，而B瓶中的布条褪色。

①通过上述实验，小明能得到的结论是____。

②小颖根据查阅的资料信息，补充做了一个实验：____（写出实验步骤和现象），从而得出“次氯酸具有漂白性”的结论。

③小明同学认为，上图一实验装置中有一个明显的缺陷，该装置的不足之处是____。

(2)小星用上图二装置探究氯气的助燃性：

实验步骤：I．用锌粒和稀硫酸在C装置中制取氢气，请写出该反应的化学方程式：____；

II.先____，然后再点燃氢气，产生淡蓝色火焰；

III．将燃着的氢气导管缓缓伸到装满氯气的集气瓶D中，观察到氢气继续燃烧并产生

苍白色火焰。请写出该反应的化学方程式：____。

实验反思：①小星发现氢气在氯气中燃烧时，集气瓶D瓶口上方有大量白雾，你认为产生白雾的可能原因是____。

②通过氢气能在氯气中燃烧的实验，你对燃烧有什么新的认识？____。

【探究三】氯气的用途

氯气不仅用于消毒，还是重要的化工原料，利用氯气可以制取盐酸、“84”消毒液、漂白粉等。

(1)已知“84”消毒液的生产原理是：C12+2NaOH=NaCl+NaClO（次氯酸钠）+H20，若向lOOkg16%的氢氧化钠溶液中通入适当的氯气恰好完全反应，理论上可得到“84”消毒液的质量是 __。

(2)请仿照“84”消毒液的生产原理，写出用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学方程式：____。

Answer 1

【答案】 MnO2+4HCl（浓）MnCl 2+Cl2↑+2H2O 锥形瓶 CF 干燥的氯气没有漂白性，湿润的氯气具有漂白性 将少量盐酸滴到有色布条上，布条不褪色 缺少尾气处理装置 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 检验氢气的纯度 H2 + Cl22HCl 燃烧生成的氯化氢气体与空气中的水蒸气接触，形成的盐酸小液滴 燃烧不一定需要氧气参加（或其他合理答案） 114.2Kg 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

【解析】【探究一】(1) 二氧化锰固体和浓盐酸加热生成氯气、氯化锰和水，化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）MnCl 2+Cl2↑+2H2O；

(2)仪器①是锥形瓶，实验室制取氯气是固+液加热型，应选择C发生装置，由于氯气有毒，密度比空气大，可溶于水生成盐酸和次氯酸(HClO)，最佳收集装置是F；

【探究二】 (1)① 通入干燥的氯气后，集气瓶中湿润的有色布条很快褪色，而干燥的有色布条没有褪色，因此甲同学得出结论：干燥的氯气没有漂白性，潮湿的氯气有漂白性；

②由于氯气溶于水生成盐酸和次氯酸(HClO)，得出“次氯酸具有漂白性”的结论，要排除盐酸的可能，将少量盐酸滴到有色布条上，布条不褪色；

③由于氯气有毒，应作尾气处理；

（2）锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑；氢气不纯会爆炸，点燃前应检验氢气的纯度；氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体，化学方程式：H2 + Cl22HCl；

①燃烧生成的氯化氢气体与空气中的水蒸气接触，形成的盐酸小液滴，看上去就是白雾；

②通过氢气能在氯气中燃烧的实验，可得燃烧不一定需要氧气参加；

【探究三】（1）设恰好反应吸收的氯气为x

C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

71 80

x l00kg×16%

x=14.2kg

由质量守恒定律可知，理论上可得到“84”消毒液的质量是100kg+14.2kg=114.2kg；

（2）氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。