Question

13．氯氣是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一，是一種常用的消毒劑，其消毒原理是與水反應(yīng)生成了次氯酸：Cl₂+H₂O?HCl+HClO    K=4.5×10^-4次氯酸的強(qiáng)氧化性能殺死水中的病菌．但是，由于氯氣貯運(yùn)不方便，且具有一定的危險性，目前正逐漸被其他性能優(yōu)越的消毒產(chǎn)品所替代．請回答：
（1）氯堿工業(yè)生產(chǎn)氯氣的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．
（2）84消毒液與氯氣相比具有貯運(yùn)方便等優(yōu)點(diǎn)，用氯氣與燒堿溶液反應(yīng)制備84消毒液的離子方程式為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）一位同學(xué)設(shè)計了一套用濃鹽酸和KMnO₄固體制取少量氯氣并比較氯氣與碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱的微型裝置（如圖）．
①下列溶液能吸收Cl₂的是BC（填字母序號）．
A．飽和食鹽水          B．飽和Na₂SO₃溶液
C．飽和NaOH溶液      D．濃硫酸
②能說明Cl₂的氧化性強(qiáng)于I₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是濕潤淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)．
③Cl₂中含有少量HCl氣體，可用飽和食鹽水試劑除去HCl，請用平衡移動的原理解釋原因：增大Cl^-濃度，Cl₂+H₂O?HCl+HClO平衡會逆向移動，有效降低Cl₂在飽和食鹽水中的溶解度．
（4）若實(shí)驗(yàn)室用200mL 10mol•L^-1的濃鹽酸與足量的二氧化錳固體加熱反應(yīng)（不考慮濃鹽酸揮發(fā)），則產(chǎn)生氯氣的物質(zhì)的量為小于 0.5mol（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是反應(yīng)產(chǎn)生水將濃鹽酸不斷稀釋成稀鹽酸而稀鹽酸不與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣．

Answer 1

分析 （1）氯堿工業(yè)用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣；
（2）氯氣與燒堿溶液反應(yīng)生成NaCl和NaClO；
（3）①根據(jù)氯氣具有氧化性以及能與堿反應(yīng)的性質(zhì)判斷；
②可用淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)；
③氯水中存在Cl₂+H₂O?HCl+HClO平衡，為可逆反應(yīng)，根據(jù)濃度對平衡一定的影響分析．
（4）濃鹽酸有強(qiáng)還原性，而稀鹽酸沒有還原性，隨反應(yīng)的進(jìn)行濃鹽酸變成稀酸．

解答 解：（1）氯堿工業(yè)用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，反應(yīng)的方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）氯氣與燒堿溶液反應(yīng)生成NaCl和NaClO，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）①A．氯氣難溶于飽和食鹽水，故A錯誤；
B．氯氣具有氧化性，可與飽和Na₂SO₃溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被吸收，故B正確；
C．氯氣和與飽和NaOH溶液反應(yīng)而被吸收，故C正確；
D．濃硫酸與氯氣不反應(yīng)，不能吸收氯氣，故D錯誤．
故答案為：BC；
②氯氣可氧化KI生成單質(zhì)碘，淀粉遇碘變藍(lán)色，則可用濕潤淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，現(xiàn)象為試紙變藍(lán)，
故答案為：濕潤淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)；
③氯水中存在Cl₂+H₂O?HCl+HClO平衡，為可逆反應(yīng)，飽和食鹽水中Cl^-抑制氯氣與水的反應(yīng)，平衡會逆向移動，有效降低Cl₂在飽和食鹽水中的溶解度，
故答案為：飽和食鹽水；增大Cl^-濃度，Cl₂+H₂O?HCl+HClO平衡會逆向移動，有效降低Cl₂在飽和食鹽水中的溶解度．
（4）濃鹽酸中含有HCl：0.2L×10mol/L═2mol根據(jù)化學(xué)方程式：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知在二氧化錳過量的條件下，如果HCl完全反應(yīng)，會生成氯氣0.5mol，但是濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)成為稀鹽酸后將不會反應(yīng)生成氯氣，即生成的氯氣會小于0.5mol，故答案為：小于；反應(yīng)產(chǎn)生水將濃鹽酸不斷稀釋成稀鹽酸而稀鹽酸不與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣．

點(diǎn)評 本題考查較為綜合，涉及氯氣的制備、性質(zhì)以及檢驗(yàn)等題目，難度中等，學(xué)習(xí)中注意相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累．