Question

10．实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气，根据要求回答下列问题．

（1）图1A、B、C三套装置中，应选用的装置是B（选填“A”、“B”、“C”）；
（2）为了防止氯气污染环境，图中所示的溶液甲为氢氧化钠．
（3）要制得纯净干燥的氯气，需要在气体发生装置和收集装置间增加净化装置，请将下面提供仪器的导管接口按次序连接：
气体发生装置→C→D→A→B→收集装置．（用图2中字母A或B填空），
其中饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢．
（4）工业上用电解饱和食盐水的方法制备氯气，写出其化学反应原理，并用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目．有人用图3所示装置制取消毒液（主要成分为NaClO），其中A极为阴极，B极为阳极，则阳极的产物为Cl₂（填化学式）．

Answer 1

分析 （1）依据反应物状态及反应条件选择发生装置，注意浓盐酸的易挥发性；
（2）氯气有毒，能够引起污染，需要进行尾气处理，依据氯气的性质选择合适的吸收剂；
（3）要制得纯净干燥的氯气，应先将混合气体通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶，除去HCl气体，再通过浓硫酸干燥；
（4）依据电解饱和食盐水方程式中化合价的变化判断电子转移的方向和数目，依据制备消毒液的原理判断电源的正负极．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸为固体与液体反应，反应条件需要加热，且浓盐酸易挥发，应用分液漏斗，不能用长颈漏斗，所以应选择发生装置为B；
故答案为：B；
（2）氯气有毒，能够引起污染，需要进行尾气处理，氯气与氢氧化钠反应，可以选择氢氧化钠溶液作为尾气吸收剂，故答案为：氢氧化钠；
（3）要制得纯净干燥的氯气，应先将混合气体通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶，除去HCl气体，再通过浓硫酸干燥，气体通过洗气瓶时，气体要长进短出，所以，连接顺序为，发生装置→C→D→A→B→收集装置，
故答案为：A；B；除去氯气中的氯化氢；
（4）工业电解饱和食盐水方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，反应中，Cl元素的化合价有-1价升高到0价，每生成1个氯气分子失去2个电子，H元素的化合价由+1价降低到0价，每生成1个氢气分子得到2个电子，用双线桥表示为：；
用图中装置制备消毒液，氯气应在B极上生成，才能充分与A极生成的NaOH充分反应生成NaClO，所以B极产物为氯气，
故答案为：；Cl₂．

点评 本题考查了氯气的实验室、工业制备和性质的检验，明确制备原理及氯气的性质是解题关键，题目难度不大．