Question

Ⅰ．工业上常用电解饱和食盐水的方法制备氯气，其装置如图1所示，如果在饱和食盐水中滴加酚酞，通电后

X

 （填X或Y）极附近溶液变红，写出电解饱和食盐水的化学方程式

2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．再用氯气制备漂白粉，请写出漂白粉长期露置在空气中失效的反应的化学方程式

Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO

．
Ⅱ．请利用图2装置及试剂组装一套装置，其流程是先制取纯净干燥的Cl₂（不收集），后试验干燥的Cl₂和潮湿的Cl₂有无漂白性．

（1）按气体从左向右流向将各装置依次连接起来（填接口标号）：a   接

i

，

j

接

g

，

f

接

e

，

d

接

b

，

c

接

h

．
（2）圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是

MnO₂+4Hl（浓）

加热  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．如果将过量二氧化锰与20mL 12mol?L^-1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol．其主要原因为

反应一段时间后，盐酸浓度变稀，不能和二氧化锰就反应

．
（3）E装置的作用是

除去多余的氯气，防止污染空气

，F装置的作用是

除去氯气中的氯化氢

．
（4）装置

B

（填“B”或“C”）中的有色布条褪色，以上事实说明起漂白作用的物质是

次氯酸

．

Answer 1

分析：Ⅰ．电解饱和食盐水的方法制备氯气，装置图中与电源正极连接的Y电极为阳极，溶液中氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，与电源负极连接的X电极为电解池的阴极，溶液中氢离子得到电子发生还原反应，生成氢气；阴极附近水的电离平衡因为氢离子减小，氢氧根离子浓度增大，溶液变红；氯气和消石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水；漂白粉变质的原因是次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸；
Ⅱ．（1）根据实验发生装置→除杂装置→性质检验装置→尾气处理装置排序；
（2）根据浓盐酸和二氧化锰的性质判断生成物，从而写出反应方程式；稀盐酸不与二氧化锰反应生成氯气；
（3）根据混合气体的成分及浓硫酸、氢氧化钠、饱和食盐水的性质分析；
（4）根据成分分析现象，根据现象得出结论．

解答：解：Ⅰ．电解饱和食盐水的方法制备氯气，装置图中与电源正极连接的Y电极为阳极，溶液中氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，与电源负极连接的X电极为电解池的阴极，溶液中氢离子得到电子发生还原反应，生成氢气，反应的化学方程式为2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；阴极附近水的电离平衡因为氢离子减小，氢氧根离子浓度增大，溶液变红；氯气和消石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水；漂白粉变质的原因是次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸，反应的化学方程式为Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，故答案为：X；2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO；
Ⅱ．（1）验装置的连接顺序为：发生装置→除杂装置→性质检验装置→尾气处理装置；因为收集的是气体，所以除杂装置中长导管进气，段导管出气；因为饱和食盐水中有水，浓硫酸有吸水性，所以先连接饱和食盐水装置后连接浓硫酸装置；试验干燥的Cl₂和潮湿的Cl₂有无漂白性，因为湿润的有色布条有水分，所以D装置先连接C后连接B，
故答案为：a→i→j→g→f→e→d→b→c→h；
（2）浓盐酸有还原性，二氧化锰有氧化性，浓盐酸和二氧化锰能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气和水．随反应进行，浓盐酸浓度减小变稀后不能和二氧化锰反应生成氯气，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；反应一段时间后，盐酸浓度变稀，不能和二氧化锰就反应；
（3）浓盐酸有挥发性，浓盐酸中的水在加热的条件下变成水蒸气，所以氯气中混有氯化氢和水蒸气；氯气有毒，污染环境，所以不能直接排空；氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以可用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气．氯化氢极易溶于水，氯气能溶于水，且与水反应，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解，降低氯气的溶解度，所以可用饱和的食盐水除去HCl气体，
故答案为：吸收多余的氯气防止污染空气；除去氯气中的HCl气体；
（4）氯气能水反应，反应方程式为：Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，C瓶中的成分是氯气，不能使有色布条褪色，BB瓶中有次氯酸生成，使有色布条褪色，以上事实说明起漂白作用的物质是次氯酸，故答案为：B，次氯酸（HClO）．

点评：本题考查工业电解饱和食盐水的原理分析，实验装置选择和实验过程中的注意问题，氯气结合化合物的性质应用，注意以下几点：
1、实验装置中，仪器的连接顺序是实验发生装置→除杂装置→性质检验装置→尾气处理装置；
2、浓盐酸和二氧化锰能反应，稀盐酸和二氧化锰不反应；
3、次氯酸是弱酸，但次氯酸具有强氧化性，漂白性．