题目内容
【题目】氯气是一种重要的化工原料,自来水的消毒、农药的生产、药物的合成都需要用氯气.
Ⅰ.工业上通常采用电解法制氯气:观察图1,回答:
(1)电解反应的化学方程式为 .
(2)若饱和食盐水中通电后,b侧产生的气体检验方法是 .
(3)Ⅱ.某学生设计如图2所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),回答下列问题:
在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸,在加热条件下制取氯气,写出反应的化学方程式;
(4)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是 .
(5)C装置的作用是 .
(6)此实验所得漂白粉的有效成分偏低,该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应.①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2 , 为避免此副反应的发生,可采取的措施是 .
②试判断另一个副反应(用化学方程式表示) , 为避免此副反应的发生,可将装置做何改进 .
【答案】
(1)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)移走烧杯,将湿润的淀粉碘化钾试纸放在b导气管口处,若试纸变蓝,则说明产生的气体为Cl2
(3)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(4)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(5)吸收未反应完的氯气,防止污染空气
(6)冷却B装置,2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O,在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶
【解析】解:I. (1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,化学方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(2)氯气具有强的氧化性,能够氧化碘化钾生成单质碘,碘遇到淀粉变蓝,所以检验氯气的方法为:移走烧杯,将湿润的淀粉碘化钾试纸放在b导气管口处,若试纸变蓝,则说明产生的气体为Cl2;
Ⅱ.(3)浓盐酸与二氧化锰在加热条件下生成氯化锰、氯气和水,化学方程式:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(4)氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(5)氯气有毒,不能直接排放到空气中,氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,可以用氢氧化钠吸收过量的氯气;
(6)①依据信息可知温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2,为为避免此副反应的发生应该冷却B装置;
②挥发出的氯化氢能够与氢氧化钙发生酸碱中和反应,方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;要避免此反应的发生应该除去氯气中的氯化氢,可以在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶;
所以答案是:(1)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;(2)移走烧杯,将湿润的淀粉碘化钾试纸放在b导气管口处,若试纸变蓝,则说明产生的气体为Cl2;(3)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;(4)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(5)吸收未反应完的氯气,防止污染空气;(6)①冷却B装置;②2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O;在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶
【考点精析】认真审题,首先需要了解氯气的化学性质(氯气的化学性质:与金属反应将金属氧化成高价态;非金属反应;与水反应;与碱反应;与还原性物质反应),还要掌握氯气的实验室制法(实验室制法:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O)的相关知识才是答题的关键.