Question

（12分）某化學(xué)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)84消毒液(主要成分為NaClO)與潔廁劑(主要成分為鹽酸)室溫下混和有Cl2生成，于是嘗試在實驗室利用該反應(yīng)原理制取Cl2。

（1）若用次氯酸鈣、濃鹽酸為原料，利用下圖裝置制取Cl2。

裝置中儀器a的名稱為 。

甲同學(xué)想證明Cl2溶于水有酸性物質(zhì)生成，將發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體直接通入適量水中，并加入NaHCO3粉末，有無色氣泡產(chǎn)生。乙同學(xué)認(rèn)為不合理，理由是 。

又知：室溫下H2CO3的電離常數(shù)K1=4.2×10-7，K2=5.6×10-11，則pH為8.0的NaHCO3溶液中c(CO32-)：c(HCO3-)= 。

（2）經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。設(shè)計如下裝置制備無水FeCl3。

①下列操作步驟的正確排序為 (填字母)。

a．體系冷卻后，停止通入Cl2

b．通入干燥的Cl2趕盡裝置中的空氣

c．在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成

d．用干燥的H2趕盡Cl2

e．檢驗裝置的氣密性

②該實驗裝置存在的明顯缺陷是 。

（3）世界環(huán)保聯(lián)盟要求ClO2逐漸取代Cl2作為自來水消毒劑。

已知：NaCl+3H2O NaClO3+3H2，2NaClO3+4HCl=2C1O2+Cl2+2NaCl+2H2O。

有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)：

物質(zhì)	熔點／℃	沸點／℃
C1O2	-59	11
Cl2	-107	-34.6

ClO2的生產(chǎn)流程示意圖：

該工藝中，需要補(bǔ)充的物質(zhì)X為 (填化學(xué)式)，能參與循環(huán)的物質(zhì)是 (填化學(xué)式)。從ClO2發(fā)生器中分離出ClO2可采用的方法是 。

Answer 1

（12）

（1）分液漏斗（1分）

制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生氣泡（1分）

5.6×10-3（2分）

（2）①ebcad（2分）②缺少尾氣吸收裝置（1分）

（3）Cl2（1分） Cl2、NaCl（2分，少寫一個得1分，多寫、錯寫不得分）

將生成的氣體冷水浴降溫使ClO2液化分離出來（2分）

【解析】

試題分析：（1）儀器a的名稱是分液漏斗；因為通過該裝置制取的氯氣中含有HCl氣體，溶于水后溶液呈酸性，與碳酸氫鈉反應(yīng)也產(chǎn)生氣泡，所以不合理；pH為8.0的NaHCO3溶液中c(H+)=10-8mol/L,K2= c(CO32-) c(H+)/ c(HCO3-)，所以c(CO32-)：c(HCO3-)= K2：c(H+)=5.6×10-11：10-8=5.6×10-3；

（2）①根據(jù)題目中的信息，無水氯化鐵制備時應(yīng)排除裝置中的空氣，所以先檢查裝置的氣密性，再通入干燥的氯氣以排除裝置的空氣，然后加熱使氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，因為氯化鐵加熱易升華，所以加熱使反應(yīng)完全后繼續(xù)通入氯氣至裝置冷卻，最后通入干燥的氫氣以趕盡氯氣，所以順序是ebcad；

②氯氣是有毒氣體，所以不能直接排放，所以該裝置的明顯缺陷是缺少尾氣處理裝置；

（3）根據(jù)工藝流程可知，電解食鹽水得到的是氯酸鈉和氫氣，而合成氯化氫需要氯氣、氫氣，所以需要補(bǔ)充的物質(zhì)X是氯氣；氯酸鈉與氯化氫反應(yīng)生成的氯化鈉、氯氣、及二氧化氯，而氯化鈉、氯氣又可參與反應(yīng)，所以循環(huán)的物質(zhì)是氯化鈉、氯氣；二氧化氯的熔沸點較低，所以將生成的氣體冷凝，使二氧化氯轉(zhuǎn)化為液體分離出來。

考點：考查對工藝流程的分析，實驗裝置的評價，溶液中離子濃度的計算