Question

【題目】氯氣是一種重要的化工原料，自來(lái)水的消毒、農(nóng)藥的生產(chǎn)、藥物的合成都需要用它。

(1)工業(yè)上通常采用電解法制氯氣，請(qǐng)觀(guān)察圖后回答下列問(wèn)題：

① 請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。

② 通電后，b側(cè)產(chǎn)生的氣體是______填化學(xué)式。

(2)某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉這是一個(gè)放熱反應(yīng)，回答下列問(wèn)題：

①在A裝置中用固體二氧化錳與濃鹽酸，在加熱條件下制取氯氣，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。

②漂白粉將在U形管中產(chǎn)生，其化學(xué)方程式是______________________________。

③裝置C的作用是______________。

④此實(shí)驗(yàn)所得漂白粉的有效成分偏低，該學(xué)生經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)，主要原因是在U形管中還存在兩個(gè)副反應(yīng)：

I．溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可采取的措施是________________________。

II．試判斷另一個(gè)副反應(yīng)用化學(xué)方程式表示______________________________，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可以在A與B之間連接一個(gè)裝有______的洗氣瓶。

Answer 1

【答案】2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ Cl2 MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O； 吸收未反應(yīng)完的氯氣，防止污染空氣 冷卻B裝置 2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O 飽和氯化鈉溶液

【解析】

（1）①電解飽和食鹽水可以得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣；

②b側(cè)產(chǎn)生的氣體是氯氣，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；

（2）①Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)降低到+2價(jià)，Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià)，根據(jù)化合價(jià)的升降相等配平方程式；

②氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水；

③氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，需要進(jìn)行尾氣吸收；

④I．依據(jù)信息可知溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca（ClO3）2，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生應(yīng)降低溫度；

II．鹽酸易揮發(fā)，會(huì)與消石灰反應(yīng)，在A與B之間連接一個(gè)裝有飽和食鹽水的洗氣瓶。

（1）①電解飽和食鹽水可以得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣，化學(xué)方程式是：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；

答案：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

②b側(cè)電極是陽(yáng)極，氯離子放電，產(chǎn)生的氣體是氯氣，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；

答案：Cl2

（2）①Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)降低到+2價(jià)，Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià)，根據(jù)化合價(jià)的變化配平方程式，MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O；

答案：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O

②氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，化學(xué)方程式是2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；
答案：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；

③氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，需要進(jìn)行尾氣吸收；

答案：吸收未反應(yīng)完的氯氣，防止污染空氣

④I．依據(jù)信息可知溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca（ClO3）2，為為避免此副反應(yīng)的發(fā)生應(yīng)降低溫度；

答案：冷卻B裝置

II．鹽酸易揮發(fā)，會(huì)與消石灰反應(yīng)：2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O，可以在A與B之間連接一個(gè)裝有飽和食鹽水的洗氣瓶；

答案：2HCl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O 飽和氯化鈉溶液