Question

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（不直接用次氯酸為自來(lái)水消毒是因?yàn)榇温人嵋追纸�，且毒性較大）．但是，由于氯氣貯運(yùn)不方便，且具有一定的危險(xiǎn)性，目前正逐漸被其他性能優(yōu)越的消毒產(chǎn)品所替代．請(qǐng)回答：
（1）氯堿工業(yè)生產(chǎn)氯氣的化學(xué)方程式為：

 

．將Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯元素的離子是

 

．
（2）常見(jiàn)家用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，則制備這種家用消毒液的離子方程式為：

 

．
（3）二氧化氯是目前國(guó)際上公認(rèn)的最新一代的高效、廣譜、安全的殺菌、保鮮劑．二氧化氯是一種極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體，易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色，在生產(chǎn)和使用時(shí)必須盡量用稀有氣體或其它“惰性”氣體進(jìn)行稀釋?zhuān)�同時(shí)需要避免光照、震動(dòng)或加熱．我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了用氯氣氧化亞氯酸鈉（NaClO₂）固體制備二氧化氯的方法，其化學(xué)方程式為：Cl₂+2NaClO₂═2ClO₂+2NaCl，此法的優(yōu)點(diǎn)是

 

．
（4）最近科學(xué)家又研究出了一種新的制備二氧化氯的方法，利用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液還原氯酸鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．此法提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩�性，原因�?div id="80qyaws" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（5）一位同學(xué)設(shè)計(jì)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：

 

（填字母序號(hào)）．
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(shuō)明Cl₂的氧化性強(qiáng)于I₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：

 

．
③Cl₂中含有少量HCl氣體，可用

 

 試劑除去HCl，請(qǐng)用平衡移動(dòng)的原理解釋原因：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）氯堿工業(yè)用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，其中次氯酸具有強(qiáng)氧化性；
（2）氯氣和燒堿反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（3）由題意可知，生成固體二氧化氯，沒(méi)有毒副產(chǎn)品；
（4）用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液還原氯酸鈉，反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化碳、二氧化氯、水；
（5））①氯氣和水反應(yīng)生成酸，酸能和堿反應(yīng)，氯氣有強(qiáng)氧化性，能氧化強(qiáng)還原性物質(zhì)；
②氯氣能和碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
③氯氣難溶于飽和食鹽水．

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

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，其中次氯酸具有強(qiáng)氧化性，
故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；具有氧化性的含氯粒子是ClO^-；
（2）氯氣和燒堿反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的方程式為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）由題意可知，生成固體二氧化氯，沒(méi)有毒副產(chǎn)品，故答案為：安全性好，沒(méi)有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品；
（4）用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液還原氯酸鈉，反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化碳、二氧化氯、水，該反應(yīng)為H₂C₂O₄+3NaClO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O，其優(yōu)點(diǎn)是只生成一種可溶性鹽，此法提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩�性，原因是反�?yīng)過(guò)程產(chǎn)生的CO₂氣體對(duì)ClO₂起稀釋作用，提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩�性�?br />故答案為：H₂C₂O₄+3NaClO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2CO₂↑+2ClO₂↑+2H₂O；反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的CO₂氣體對(duì)ClO₂起稀釋作用，提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩�性�?br />（5）①A．氯氣難溶于飽和食鹽水，故A錯(cuò)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(cuò)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(rùn)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(rùn)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(huì)逆向移動(dòng)，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(huì)逆向移動(dòng)，有效降低Cl₂在飽和食鹽水中的溶解度．

點(diǎn)評(píng)：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，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，難度中等，學(xué)習(xí)中注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的積累．