Question

10．氯气是一种化学性质活泼的非金属单质，工业上
可用氯气制取漂白粉、有机溶剂等．
（1）实验室中所用少量氯气常用下列方法制取：
4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂+MnCl₂+2H₂O₂．试回答下列问题：
①请将上述反应改写成离子方程式：4H⁺+2Cl^-+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O．
②反应中盐酸的作用是酸性和还原性．
（2）甲同学没计如图所示装置研究氯气能否与水发生反应．气体a是含有少量空气和水蒸气的氯气．请回答下列问题：
①浓硫酸的作用是除去氯气中的水蒸气或干燥氯气．
②证明氯气和水反应的实验现象为装置B中的有色布条不褪色．装置C中的有色布条褪色，反应的化学方程式是Cl₂+H₂O?HCl+HClO．
③实验室中多余氯气一般用氢氧化钠溶液吸收，发生反应的离子方程式是Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
④工业上将氯气通入石灰乳[Ca（0H）₂]中可制取漂白粉，反应的化学方程式是2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．漂白粉溶于水后，遇到空气中的CO₂，即产生漂白、杀菌作用，写出反应的化学方程式是Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO．

Answer 1

分析 （1）①用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子，在离子反应方程式中单质、气体、水应保留化学式；
②反应中盐酸中一部分氯的化合价升高，还有一部分氯的化合价不变，所以盐酸既是酸又是还原剂；
（2）①浓硫酸具有吸水性，常用作干燥剂，在实验中吸收气体中的水的作用；
②干燥氯气不具有漂白性，次氯酸具有漂白性；
③实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的Cl₂，生成氯化钠和次氯酸钠，所以离子反应为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
④氯气在碱性条件下自身发生氧化还原反应，可与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，置露在空气的漂白粉与二氧化碳、水的反应生成具有漂白作用的次氯酸；

解答 解：（1）①在4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂+MnCl₂+2H₂O中，浓盐酸是强酸，氯化锰是盐是强电解质，都是易溶易电离的物质，拆成离子的形式，所以离子方程式为：4H⁺+2Cl^-+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O，故答案为：4H⁺+2Cl^-+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；
②反应中盐酸中一部分氯的化合价升高，还有一部分氯的化合价不变，所以盐酸既是酸又是还原剂，故答案为：酸性和还原性；
（2）①制得的氯气中含有水蒸气，需要用浓硫酸干燥，所以浓硫酸的作用是除去氯气中的水蒸气，干燥氯气；
故答案为：除去氯气中的水蒸气或干燥氯气；
②干燥氯气不具有漂白性，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，方程式为：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，次氯酸具有漂白性，
故答案为：装置B中的有色布条不褪色，装置C中的有色布条褪色；Cl₂+H₂O?HCl+HClO；
③实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的Cl₂，生成氯化钠和次氯酸钠，所以离子反应为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
④氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，反应的方程式为2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，漂白粉溶于水后，受空气中的CO₂作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，同时生成碳酸钙沉淀，反应的化学方程式为：Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，
故答案为：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO．

点评 本题考查氯气的制备实验，题目综合性较强，侧重分析能力及实验能力及所学知识分析问题、解决问题的能力的综合考查，注意氯气的漂白性的探究实验原理，题目难度中等．