Question

在通常狀況下，氯氣是一種黃綠色氣體，密度比空氣大，易溶于水．在工業(yè)上、實(shí)驗(yàn)室中可以制取氯氣，用來(lái)研究氯氣的性質(zhì)，并將其廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和生活中．
（1）在工業(yè)上，制取氯氣的主要工藝流程如下：
①利用風(fēng)吹日曬可以從海水中提取粗鹽，該過(guò)程主要發(fā)生

 

（“物理”或“化學(xué)”）變化．
②要除去食鹽水中混有的少量泥沙，你選擇的操作方法是

 

，該實(shí)驗(yàn)中用的玻璃儀器是

 

．
③氯化鈉飽和溶液在通電條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

 

．
（2）在實(shí)驗(yàn)室中，可以用加熱二氧化錳和濃鹽酸來(lái)制取氯氣，利用圖1裝置可制取氯氣并測(cè)量產(chǎn)生Cl₂的體積．

①采用圖1所示發(fā)生裝置的理由是

 

．
②該裝置中油層的作用是

 

．
（3）氯氣在常溫下能分別與水、堿類等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并可以產(chǎn)生具有殺菌消毒、漂白（使有色物質(zhì)褪色）等作用的物質(zhì)．
①氯氣易與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O．用氯氣和熟石灰反應(yīng)可以制漂白粉，其原理與氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)相似，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
②氯氣和水反應(yīng)的原理是：Cl₂+H₂O═HCl+HClO．為了證明把氯氣通入水的過(guò)程中，起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸（化學(xué)式為HClO），小明同學(xué)進(jìn)行了如圖2所示的探究實(shí)驗(yàn)．你認(rèn)為小明設(shè)計(jì)的方案能夠達(dá)到目的嗎

 

？若能，請(qǐng)說(shuō)明理由．若不能，請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)幫助小明達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模▽懗鰧?shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及結(jié)論）

 

．
（4）把一定量的二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，使二氧化碳恰好完全反應(yīng)．測(cè)得反應(yīng)后碳酸鈉溶液的質(zhì)量為22.2g，若把溶液蒸干可得到5.3g純凈的碳酸鈉固體．求氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,結(jié)晶的原理、方法及其應(yīng)用,常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算,氯化鈉與粗鹽提純,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與化學(xué)方程式相結(jié)合的計(jì)算,科學(xué)探究

分析：（1）利用風(fēng)吹日曬從海水中提取粗鹽的過(guò)程中，水不斷蒸發(fā)，氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越來(lái)越大，沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬于物理變化；過(guò)濾可以除去不溶于水的物質(zhì)；根據(jù)反應(yīng)物和生成物及其質(zhì)量守恒定律可以正確的書寫化學(xué)方程式．
（2）制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；本題中用加熱二氧化錳和濃鹽酸來(lái)制取氯氣，因此需要加熱．該裝置中油層的作用是：防止氯氣與水反應(yīng)．
（3）在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，需要設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，即在一個(gè)紅色布條上滴加鹽酸，布條無(wú)變化，就證明起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸．
（4）根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)合碳酸鈉的質(zhì)量可以計(jì)算出氫氧化鈉的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以計(jì)算出氫氧化鈉溶液的質(zhì)量，進(jìn)而求得氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）①利用風(fēng)吹日曬可以從海水中提取粗鹽，該過(guò)程主要發(fā)生的是物理變化；
②若要除去食鹽水中混有的少量泥沙，可選擇的操作方法是過(guò)濾．過(guò)濾過(guò)程中用到的玻璃儀器主要有玻璃棒、燒杯、漏斗；
③電解食鹽水的化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）①制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；本題中用加熱二氧化錳和濃鹽酸來(lái)制取氯氣，因此需要加熱；
②氯氣在常溫下能分別與水、堿類等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并可以產(chǎn)生具有殺菌消毒、漂白（使有色物質(zhì)褪色）等作用的物質(zhì)；
（3）①氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)生成次氯酸鈣、氯化鈣和水．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cl₂ +2Ca（OH）₂═CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O；
②不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，需要設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的，即在一個(gè)紅色布條上滴加鹽酸，布條無(wú)變化，就證明起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸；
（4）設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的二氧化碳的質(zhì)量y
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
80    44  106
x     y   5.3g

80

x

=

44

y

=

106

5.3g

x=4g   y=2.2g
所以氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

4g

22.2g-2.2g

×100%=20%
答：氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．
故答案為：（1）①物理；  ②過(guò)濾；   玻璃棒、燒杯、漏斗；
③2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）①反應(yīng)物的狀態(tài)為固體和液體，反應(yīng)條件為加熱；
②防止氯氣溶于水或與水發(fā)生反應(yīng)，使測(cè)定結(jié)果較準(zhǔn)確；
（3）①2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
②不能； 取一紅色布條，在上面滴加鹽酸，紅色沒(méi)有褪去，證明鹽酸（HCl）不起漂白作用，則能起漂白作用的物質(zhì)應(yīng)該是次氯酸；
（4）20%．

點(diǎn)評(píng)：解答本題要掌握化學(xué)方程式的書寫方法和過(guò)濾等方面的內(nèi)容，要能夠靈活的應(yīng)用質(zhì)量守恒定律，以及根據(jù)題中的數(shù)據(jù)找出等量關(guān)系解答．只有這樣才能對(duì)相關(guān)方面的問(wèn)題做出正確的判斷．