Question

13．根据下列信息回答有关问题：
氯气（化学式为Cl₂）是黄绿色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大．能与水反应生成盐酸和次氯酸（化学式为HClO）．Cl₂可用于漂白纸张、布匹以及饮用水消毒．实验室制氯气的反应如下：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（1）在实验室制取氯气应选择的发生装置C（填字母），收集氯气选择D装置，其中氢氧化钠的作用是吸收多余氯气，防止空气污染．
（2）写出次氯酸的酸根ClO^-（写离子的化学式）；次氯酸（化学式为HClO）中氯元素的化合价+1．
（3）写出氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（4）用B、E实验装置组合在实验室可制取氧气或氢气气体（填名称，填一种物质即可），反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（5）工业上电解饱和食盐水可以得到氯气，同时还生成氢氧化钠，氢气．假如电解饱和食盐水时有58.5kg氯化钠参加反应，可以制得多少千克氯气？

Answer 1

分析 制取装置包括加热和不需加热两种，实验室制氯气的反应如下：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，因此在实验室制取氯气应选择的发生装置C；收集氯气选择D装置，其中氢氧化钠的作用是：吸收多余氯气，防止空气污染；次氯酸的酸根表示为ClO^-，次氯酸（化学式为HClO）中氯元素的化合价+1价．氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠和水；如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集．有关的计算要准确．

解答 解：（1）实验室制氯气的反应如下：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，因此在实验室制取氯气应选择的发生装置C；收集氯气选择D装置，其中氢氧化钠的作用是：吸收多余氯气，防止空气污染；故答案为：C；吸收多余氯气，防止空气污染；
（2）次氯酸的酸根表示为ClO^-，次氯酸（化学式为HClO）中氯元素的化合价+1价；故答案为：ClO^-；+1；
（3）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠和水；故答案为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（4）如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的，氢气难溶于水，密度比空气的密度小，因此可以用排水法和向下排空气法收集；故答案为：氧气或氢气；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑或Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（5）设可以制得氯气的质量为x，
2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
 117                                           71
58.5kg                                         x
$\frac{117}{71}=\frac{58.5kg}{x}$      x=35.5kg；
答：可以制得氯气的质量为35.5kg；
故答案为：35.5kg

点评 本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和有关化学方程式的计算等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．