题目内容
氯气用途广泛，某中学化学兴趣小组设计了制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持设备已略）．
（1）制备氯气选用药品为：漂白粉固体和浓盐酸，相关的化学反应方程式为： ．
（2）仔细观察装置B，该装置B的作用为 ．
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入： ．（选填字母序号）
（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性．当向D中缓缓通入足量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为红棕色，说明氯的非金属性大于溴．打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡．观察到的现象是 ．但该现象不能说明溴的非金属性强于碘，原因是 ．
（5）氯气可用于自来水消毒，现已逐步被二氧化氯替代．ClO2不稳定，可与NaOH溶液、H2O2反应，转化为比较稳定的亚氯酸钠．该反应的化学方程式为 ．
用ClO2处理的自来水中会残留ClO2，可用FeCl2将其还原．现用V L（已换算为标准状况）ClO2处理一定量自来水，再加入a mol FeCl2可将残留的ClO2恰好除去．则该自来水中残留ClO2的物质的质量为 g．
（6）某同学自己制备了漂白粉，他将制备产物溶于水，再加入酚酞后显红色，一会又变成无色，该同学据此判断，自己制备的漂白粉成分为Ca（OH）2、Ca（ClO）2．兴趣小组认为该同学的判断不正确，原因是 ．
（1）制备氯气选用药品为：漂白粉固体和浓盐酸，相关的化学反应方程式为：
（2）仔细观察装置B，该装置B的作用为
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入：
| a | b | c | d | |
| Ⅰ | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 |
| Ⅱ | 碱石灰 | 硅胶 | 浓硫酸 | 无水氯化钙 |
| Ⅲ | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 |
（5）氯气可用于自来水消毒，现已逐步被二氧化氯替代．ClO2不稳定，可与NaOH溶液、H2O2反应，转化为比较稳定的亚氯酸钠．该反应的化学方程式为
用ClO2处理的自来水中会残留ClO2，可用FeCl2将其还原．现用V L（已换算为标准状况）ClO2处理一定量自来水，再加入a mol FeCl2可将残留的ClO2恰好除去．则该自来水中残留ClO2的物质的质量为
（6）某同学自己制备了漂白粉，他将制备产物溶于水，再加入酚酞后显红色，一会又变成无色，该同学据此判断，自己制备的漂白粉成分为Ca（OH）2、Ca（ClO）2．兴趣小组认为该同学的判断不正确，原因是
考点：氯气的实验室制法
专题：实验设计题
分析：（1）次氯酸钙具有强的氧化性，能够氧化盐酸，依据化合价升级数目相同配平方程式；
（2）反应生成物中含有杂质氯化氢、水蒸气；装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大，B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱；
（3）为了验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
（4）氯气氧化性强于溴，能够置换溴，溴氧化性强于碘，能够置换碘，氯气的氧化性强于碘，能够置换碘，结合碘在有机物中溶解性及颜色解答；
（5）ClO2与NaOH溶液、H2O2反应，转化为比较稳定的亚铝酸钠（NaClO2）过程中，Cl的化合价从+4价降为+3价，所以双氧水是还原剂，产物中含有氧气，氧元素的化合价从-1价降为-2价，依据得失电子守恒配平方程式；
根据元素化合价变化结合得失电子守恒来计算；
（6）考虑次氯酸钙的水解反应及水解产物的性质；
（2）反应生成物中含有杂质氯化氢、水蒸气；装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大，B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱；
（3）为了验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
（4）氯气氧化性强于溴，能够置换溴，溴氧化性强于碘，能够置换碘，氯气的氧化性强于碘，能够置换碘，结合碘在有机物中溶解性及颜色解答；
（5）ClO2与NaOH溶液、H2O2反应，转化为比较稳定的亚铝酸钠（NaClO2）过程中，Cl的化合价从+4价降为+3价，所以双氧水是还原剂，产物中含有氧气，氧元素的化合价从-1价降为-2价，依据得失电子守恒配平方程式；
根据元素化合价变化结合得失电子守恒来计算；
（6）考虑次氯酸钙的水解反应及水解产物的性质；
解答：
解：（1）漂白粉固体和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水，化学方程式为：Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O；
故答案为：Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O；
（2）反应过程中氯化氢和水蒸气是氯气中的杂质，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大，B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱；
故答案为：除去Cl2中的HCl 和安全瓶；
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂，再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，所以选d；
故答案为：d；
（4）依据氯气和溴化钠反应生成溴单质，液体溴单质和碘化钾溶液中的碘化钾反应生成碘单质，碘单质易溶于苯，显紫红色，苯密度小于水，不溶于水，溶液分层；
过量的Cl2也可将I-氧化为I2，所以通过E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色，不能说明溴的氧化性强于碘；
故答案为：E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色；过量的Cl2也可将I-氧化为I2；
（5）ClO2与NaOH溶液、H2O2反应，转化为比较稳定的亚铝酸钠（NaClO2）过程中，Cl的化合价从+4价降为+3价，所以双氧水是还原剂，产物中含有氧气，氧元素的化合价从-1价降为-2价，依据得失电子守恒、原子个数守恒得方程式为：2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2↑+2H2O；
根据ClO2能被FeCl2还原为Cl-，Cl元素化合价降低了5价，FeCl2被氧化为FeCl3，Fe元素化合价升高了1价，设：该自来水中残留ClO2的物质的量为x，
根据电子守恒，则a（3-2）=5x，解得x=0.2amol，ClO2的质量m=nM=0.2amol×67.5g/mol=13.5ag；
故答案为：2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2↑+2H2O；13.5a；
（6）考虑次氯酸钙的水解反应及水解产物的性质，次氯酸钙属于强碱弱酸盐，溶液因水解反应呈碱性，加入酚酞后呈红色，水解另一产物次氯酸具有漂白性，使溶液变成无色，漂白粉成分是Ca（OH）2、Ca（ClO）2．
故答案为：次氯酸钙属于强碱弱酸盐，溶液因水解反应呈碱性，加入酚酞后呈红色，水解另一产物次氯酸具有漂白性，使溶液变成无色，故不能确定含有Ca（OH）2．
故答案为：Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O；
（2）反应过程中氯化氢和水蒸气是氯气中的杂质，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大，B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱；
故答案为：除去Cl2中的HCl 和安全瓶；
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂，再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，所以选d；
故答案为：d；
（4）依据氯气和溴化钠反应生成溴单质，液体溴单质和碘化钾溶液中的碘化钾反应生成碘单质，碘单质易溶于苯，显紫红色，苯密度小于水，不溶于水，溶液分层；
过量的Cl2也可将I-氧化为I2，所以通过E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色，不能说明溴的氧化性强于碘；
故答案为：E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色；过量的Cl2也可将I-氧化为I2；
（5）ClO2与NaOH溶液、H2O2反应，转化为比较稳定的亚铝酸钠（NaClO2）过程中，Cl的化合价从+4价降为+3价，所以双氧水是还原剂，产物中含有氧气，氧元素的化合价从-1价降为-2价，依据得失电子守恒、原子个数守恒得方程式为：2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2↑+2H2O；
根据ClO2能被FeCl2还原为Cl-，Cl元素化合价降低了5价，FeCl2被氧化为FeCl3，Fe元素化合价升高了1价，设：该自来水中残留ClO2的物质的量为x，
根据电子守恒，则a（3-2）=5x，解得x=0.2amol，ClO2的质量m=nM=0.2amol×67.5g/mol=13.5ag；
故答案为：2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2↑+2H2O；13.5a；
（6）考虑次氯酸钙的水解反应及水解产物的性质，次氯酸钙属于强碱弱酸盐，溶液因水解反应呈碱性，加入酚酞后呈红色，水解另一产物次氯酸具有漂白性，使溶液变成无色，漂白粉成分是Ca（OH）2、Ca（ClO）2．
故答案为：次氯酸钙属于强碱弱酸盐，溶液因水解反应呈碱性，加入酚酞后呈红色，水解另一产物次氯酸具有漂白性，使溶液变成无色，故不能确定含有Ca（OH）2．
点评：本题考查了氯气的制备和性质，明确制备的原理和氯气的性质是解题关键，注意氧化还原方程式的书写及相关计算，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
利用如图装置可以从CO、CO2的混合气体中先后分离出干燥的CO和CO2气体．
下列方程式书写不正确的是（ ）
A、Si+O2
| ||||
B、SiO2+2C
| ||||
C、SiO2+CaO
| ||||
| D、SiO2+2Na++2OH-═Na2SiO3+H2O |
某学习资料上有这样一个实验：在蒸发皿中放黄豆粒大小的一块金属钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成．据此判断下列说法中不正确的是（ ）| A、上述反应是置换反应 |
| B、上述反应是放热反应 |
| C、加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu |
| D、上述实验证明CuSO4具有还原性 |