Question

17．氯气是一种重要的化工原料，自来水的消毒、农药的生产、药物的合成都需要用氯气．
Ⅰ．工业上通常采用电解法制氯气：观察图1，回答：

（1）电解反应的化学方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．
（2）若饱和食盐水中通电后，b侧产生的气体检验方法是移走烧杯，将湿润的淀粉碘化钾试纸放在b导气管口处，若试纸变蓝，则说明产生的气体为Cl₂．
Ⅱ．某学生设计如图2所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉（这是一个放热反应），回答下列问题：
（1）在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸，在加热条件下制取氯气，写出反应的化学方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）漂白粉将在U形管中产生，其化学方程式是2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
（3）C装置的作用是吸收未反应完的氯气，防止污染空气．
（4）此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应．①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca（ClO₃）₂，为避免此副反应的发生，可采取的措施是冷却B装置．
②试判断另一个副反应（用化学方程式表示）2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O，为避免此副反应的发生，可将装置做何改进在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶．

Answer 1

分析 I．（1）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气；
（2）氯气具有强的氧化性，能够氧化碘化钾生成单质碘，碘遇到淀粉变蓝；
Ⅱ．（1）实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制备氯气；
（2）氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水；
（3）氯气有毒，不能直接排放到空气中，氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可以用氢氧化钠吸收过量的氯气；
（4）①依据信息可知温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca（ClO₃）₂，为为避免此副反应的发生应降低温度；
②挥发出的氯化氢能够与氢氧化钙发生酸碱中和反应；要避免此反应的发生应该除去氯气中的氯化氢．

解答 解：I． （1）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，化学方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
故答案为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）氯气具有强的氧化性，能够氧化碘化钾生成单质碘，碘遇到淀粉变蓝，所以检验氯气的方法为：移走烧杯，将湿润的淀粉碘化钾试纸放在b导气管口处，若试纸变蓝，则说明产生的气体为Cl₂；
故答案为：移走烧杯，将湿润的淀粉碘化钾试纸放在b导气管口处，若试纸变蓝，则说明产生的气体为Cl₂；
Ⅱ．（1）浓盐酸与二氧化锰在加热条件下生成氯化锰、氯气和水，化学方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
故答案为：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（3）氯气有毒，不能直接排放到空气中，氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可以用氢氧化钠吸收过量的氯气；
故答案为：吸收未反应完的氯气，防止污染空气；
（4）①依据信息可知温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca（ClO₃）₂，为为避免此副反应的发生应该冷却B装置；
故答案为：冷却B装置；
②挥发出的氯化氢能够与氢氧化钙发生酸碱中和反应，方程式为：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；要避免此反应的发生应该除去氯气中的氯化氢，可以在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶，
故答案为：2HCl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O；在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶．

点评 本题考查了氯气的工业、实验室制法和氯气的性质，解题关键在于明确实验室制备氯气的原理和氯气的性质，题目难度不大．