Question

【题目】氯气是一种重要的化工原料，能与有机物和无机物进行反应生成多种氯化物。现用下图装置制取氯气并进行一系列的实验探究。

回答下列问题：

（1）装置1是用来制备纯净、干燥的氯气：

①装置A中圆底烧瓶内发生反应的离子方程式是______________________，反应中被氧化的HCl与消耗的HCl物质的量之比为________________。

②装置B内试剂为_____________，装置C的作用是_____________。

（2）①若将装置1与装置2连接制备少量氯化铁固体（氯化铁易吸水，在300℃时升华），则：D中发生反应的化学方程式为_______________________________。

②若在D装置的硬质玻璃管内装入石英沙和碳粉，则发生如下反应：SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO。当反应消耗6g碳时，反应转移的电子数为__________，F装置之后还应添加一个装置用来_________。

（3）将装置1与装置3连接来探究氯气是否具有漂白性。

①将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观察到的现象是_____________________。

②为防止氯气尾气污染空气，根据氯水显酸性的性质，可用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，原理是（用离子方程式表示）______________________________。根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，漂白粉的有效成分是_____________（填化学式），长期露置于空气中的漂白粉，加稀盐酸后产生的气体是______________（用字母代号填）。

A．O2 B．H2 C．CO2 D．HClO

Answer 1

【答案】MnO2＋2Cl－＋4H+Mn2+＋Cl2↑＋2H2O 1:2 饱和食盐水 除去氯气中混有的水蒸气 2Fe+3Cl22FeCl3 NA 收集或燃烧掉CO 干燥的布条不褪色，潮湿布条褪色 Cl2+2OH-＝Cl-+ClO-+H2O Ca(ClO)2 C

【解析】

(1)①装置A制备氯气，则其中圆底烧瓶内发生反应的离子方程式是MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O，根据方程式可知反应中被氧化的HCl与消耗的HCl物质的量之比为l:2；

②生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气，首先要除去氯化氢，最后干燥氯气，则装置B内试剂为饱和食盐水，装置C中的试剂是浓硫酸，作用是除去氯气中混有的水蒸气；

(2)①D制备少量氯化铁固体，发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3；

②根据氯化铁的物理性质可知D、E间导管短且粗的原因是防止生成的FeCl3凝结成固体堵塞导管；

③反应中碳元素化合价从0价升高到+2价，反应消耗6g碳的物质的量是0.5mol，则反应转移的电子数为NA，由于氯气、CO均有毒，所以F装置之后还应添加一个装置用来处理尾气；

(3)①氯气没有漂白性，次氯酸具有漂白性，则将氯气依次通过盛有干燥红色布条的广口瓶和盛有湿润红色布条的广口瓶，可观察到的现象依次是干燥的布条不褪色、湿润布条褪色；

②氯气与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Cl2+2OH-＝Cl-+C1O-+H2O。漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，长期露置于空气中的失效漂白粉中含有碳酸钙，加稀盐酸后产生的气体是CO2。答案选C。