Question

在通常状况下，氯气是一种黄绿色气体，密度比空气大，易溶于水．在工业上、实验室中可以制作氯气，用来研究氯气的性质，并将其广泛用于实际生产和生活中．
（1）在工业上，制取氯气的主要工艺流程如下：

①利用风吹日晒可以从海水中提取粗盐，该过程主要发生

物理

（“物理”或“化学”）变化．
②要除去食盐水中混有的少量泥沙，可选择的操作方法是

过滤

．
③氯化钠溶液在通电条件下发生反应的化学方程式为

2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
（2）在实验室中，可以用加热二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，可采用如图装置制取氯气并测量产生Cl₂的体积．

①能采用该气体发生装置的理由是

二氧化锰和浓盐酸制取氯气，需要加热

．
②该装置中油层的作用是

防止氯气与水反应

．
（3）氯气在常温下能分别与水、碱类等物质发生反应，并可以产生具有杀菌消毒、漂白（是有色物质褪色）等作用的物质．
①氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．氯气与石灰乳反应可制漂白粉，有关化学方程式为

2Cl₂ +2Ca（OH）₂═CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O

．
②氯气和水反应的原理是：Cl₂+H₂O=HCl+HclO．为了证明把氧气通入水的过程中，起漂白作用的物质是次氯酸（化学式为HClO），小明同学进行了如图所示的探究实验．你认为小明设计的方案能够达到目的吗？若能，请说明理由．若不能，请补充实验帮助小明达到实验目的（写出实验步骤、现象及结论）．
（4）请计算：吸收14.2g氯气，需要消耗20%的氢氧化钠溶液多少克？

Answer 1

分析：（1）利用风吹日晒从海水中提取粗盐的过程中，水不断蒸发，氯化钠的质量分数越来越大，没有学位证生成，属于物理变化；过滤可以除去不溶于水的物质；根据反应物和生成物及其质量守恒定律可以正确的书写化学方程式．
（2）制取装置包括加热和不需加热两种，制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；本题中用加热二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，因此需要加热．该装置中油层的作用是：防止氯气与水反应．
（3）在实验设计中，需要设计一个对照实验才能达到实验的目的，即在一个红色布条上滴加盐酸，布条无变化，就证明起漂白作用的物质是次氯酸．
（4）设出需要消耗20%的氢氧化钠溶液质量为x，根据已知条件14.2g氯气列比例式进行计算．

解答：解：（1）①利用风吹日晒可以从海水中提取粗盐，该过程主要发生的是物理变化．故填：物理．
②若要除去食盐水中混有的少量泥沙，可选择的操作方法是过滤．故填：过滤．
③电解食盐水的化学方程式为：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；故填：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）①制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；本题中用加热二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，因此需要加热．故答案为：二氧化锰和浓盐酸制取氯气，需要加热；
②氯气在常温下能分别与水、碱类等物质发生反应，并可以产生具有杀菌消毒、漂白（使有色物质褪色）等作用的物质，故答案为：防止氯气与水反应；
（3）①氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙、氯化钙和水．该反应的化学方程式为：2Cl₂ +2Ca（OH）₂═CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O；故填：2Cl₂ +2Ca（OH）₂═CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O；
②不能达到实验的目的，需要设计一个对照实验才能达到实验的目的，即在一个红色布条上滴加盐酸，布条无变化，就证明起漂白作用的物质是次氯酸．故答案为：在一个红色布条上滴加盐酸，布条无变化，就证明起漂白作用的物质是次氯酸；
（4）解：设需要20%的氢氧化钠溶液的质量为z．
C1₂ +2NaOH=NaCl+NaCl0+H₂0
71      80  
14.2g   z×20%  

71

14.2g

=

80

z×20%

z=80 g  
答：需要消耗80kg 20%的氢氧化钠溶液．
故答案为：80g．

点评：解答本题要掌握化学方程式的书写方法和过滤等方面的内容，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．