Question

13．氯氣是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要的應用．請你根據(jù)所學知識回答下列問題：
Ⅰ．把氯氣通入紫色石蕊溶液中，可以觀察到的現(xiàn)象是：溶液先變?yōu)榧t色，然后褪色請你解釋其中的原因生成鹽酸具有酸性、生成HClO具有漂白性．
Ⅱ．某化學興趣小組計劃用氯氣和氫氧化鈉制取簡易消毒液．
（1）其反應原理為：（用化學方程式表示）Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O
（2）實驗室配制好4.0mol•L^-1的NaOH溶液，這種溶液0.05  L才能與2.24L氯氣（標準狀況）恰好完全反應．
（3）配制500mL4.0mol•L^-1NaOH溶液的實驗步驟：
a．計算需要氫氧化鈉固體的質(zhì)量．
b．稱量氫氧化鈉固體．
c．將燒杯中的溶液注入容量瓶，并用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁2～3次，洗滌液也注入容量瓶．
d．用適量蒸餾水溶解稱量好的氫氧化鈉固體，冷卻．
e．蓋好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻．
f．繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水至刻度線下1cm～2cm時，改用膠頭滴管加蒸餾水至凹液面與刻度線相切．
①所需稱量的氫氧化鈉固體的質(zhì)量是80.0g．
②上述步驟的正確操作順序是a、b、d、c、f、e．
③上述實驗需要的儀器有托盤天平、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、500mL容量瓶、藥匙
④某同學觀察液面的情況如圖所示，對所配溶液的物質(zhì)的量濃度有何影響？偏高（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）；
⑤在配制溶液的過程中，下列操作能造成結果偏低的是BD．
A．容量瓶不干燥，含有少量蒸餾水
B．溶解所用燒杯未洗滌
C．NaOH溶解后，未冷卻即進行實驗
D．定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，然后又加水至刻度線．

Answer 1

分析 I．Cl₂溶于水生成少量HCl和HClO，具有酸性和漂白性；
Ⅱ．（1）氯氣與NaOH反應生成NaCl、NaClO和水；
（2）由Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O及物質(zhì)的量計算解答；
（3）①根據(jù)500mL4.0mol•L^-1的NaOH溶液中含有的氫氧化鈉的物質(zhì)的量計算出質(zhì)量，注意托盤天平準確度為0.1g；
②根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟：計算、稱量、溶解、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶等進行排序；
③配制溶液的步驟為：計算、稱量、溶解、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶等，結合步驟分析使用的儀器；
④根據(jù)俯視定容，導致加入的蒸餾水體積偏小進行判斷對配制結果的影響；
⑤根據(jù)c=$\frac{n}{V}$可得，一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的誤差都是由溶質(zhì)的物質(zhì)的量n和溶液的體積V引起的，誤差分析時，關鍵要看配制過程中引起n和V怎樣的變化，若n比理論值小，或V比理論值大時，都會使所配溶液濃度偏��；若n比理論值大，或V比理論值小時，都會使所配溶液濃度偏大．

解答 解：Ⅰ．Cl₂溶于水生成少量HCl和HClO，使溶液成酸性，紫色石蕊溶液遇酸變?yōu)榧t色，生成的HClO具有漂白性，可使石蕊褪色，則現(xiàn)象為溶液先變?yōu)榧t色，然后褪色，故答案為：溶液先變?yōu)榧t色，然后褪色；生成鹽酸具有酸性、生成HClO具有漂白性；
Ⅱ．（1）氯氣與NaOH反應生成NaCl、NaClO和水，該反應為Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（2）n（Cl₂）=$\frac{2.24L}{22.4L•mol{\;}^{-1}}$=0.1mol
由Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O
知n（NaOH）=2n（Cl₂）=2×0.1mol=0.2mol
V（NaOH溶液）=$\frac{0.2mol}{4.0mol•L{\;}^{-1}}$=0.05L，
故答案為：0.05；
（3）①n（NaOH）=0.5L×4.0mol•L^-1=2.0mol，m（NaOH）=2.0mol×40g•mol^-1=80.0g，故答案為：80.0g；
②配制溶液的步驟為：計算、稱量、溶解、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶等，則正確的順序為a、b、d、c、f、e，故答案為：a、b、d、c、f、e；
③由上述實驗步驟可知，需要的儀器為托盤天平、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、500mL容量瓶、藥匙，故答案為：托盤天平、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、500mL容量瓶、藥匙；
④定容時若俯視容量瓶刻度線，會導致加入的蒸餾水體積偏小，根據(jù)根據(jù)c=$\frac{n}{V}$可得，配制的溶液濃度偏高，
故答案為：偏高；
⑤A．容量瓶不干燥，含有少量蒸餾水，由于定容還需要加入蒸餾水，所以不影響配制結果，故A錯誤；
B．溶解所用的燒杯未洗滌，導致配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$可得，配制的溶液濃度偏低，故B正確；
C．NaOH溶解后，未冷卻即進行實驗，則導致溶液的體積偏小，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$可得，配制的溶液濃度偏高，故C錯誤；
D．定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，由于刻度線上方有殘留的溶液，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，然后又加水至刻度線，則導致溶液的體積偏大，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$可得，配制的溶液濃度偏低，故D正確；
故選BD．

點評 本題考查氯氣的性質(zhì)及溶液的配制，把握發(fā)生的化學反應及溶液配制的步驟為解答的關鍵，注重基礎知識的考查，題目難度不大．