Question

5．氯气是一种重要的化工原料，在工农业生产、生活中有着重要的应用．请你根据所学知识回答下列问题：
Ⅰ．把氯气缓慢通入紫色石蕊溶液中，可以观察到的现象是：紫色石蕊溶液先变成红色，然后颜色逐渐变浅，最后变为无色（红色退去）．
请你解释其中的原因Cl₂+H₂O?HCl+HClO，盐酸有酸性，使紫色石蕊溶液先变成红色；HClO具有漂白性，使红色溶液褪色成无色溶液．
Ⅱ．某化学兴趣小组计划用氯气和氢氧化钠制取简易消毒液．
（1）其反应原理为：（用化学方程式表示）Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（2）实验室配制好4.0mol•L^-1的NaOH溶液，这种溶液50mL才能与2.24L氯气（标准状况）恰好完全反应．
（3）配制250mL 4.0mol•L^-1 NaOH溶液的实验步骤：
a．计算需要氢氧化钠固体的质量
b．称量氢氧化钠固体
c．将烧杯中的溶液注入容量瓶，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2～3次，洗涤液也注入容量瓶．
d．用适量蒸馏水溶解称量好的氢氧化钠固体，静置冷却．
e．盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀．
f．继续向容量瓶中加蒸馏水至刻度线下1cm～2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水至凹液面与刻度线相切．
①用天平称量的所需氢氧化钠固体的质量是40.0g．
②上述步骤的正确操作顺序是a b d c f e．
③上述实验需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶．

Answer 1

分析 I．氯气与水反应生成HClO，生成的HCl可使石蕊变红，HClO具有酸性和漂白性，现象是先变红后褪色；
Ⅱ．（1）氯气与NaOH反应生成NaCl、NaClO和水；
（2）根据氯气和氢氧化钠的关系式计算；
（3）结合m=cVM计算质量，配制溶液的步骤为：计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等，结合步骤分析使用的仪器．

解答 解：Ⅰ．氯气与水反应发生Cl₂+H₂O═HCl+HClO，具有酸性和漂白性，盐酸有酸性，使紫色石蕊溶液先变成红色；HClO具有漂白性，使红色溶液褪色成无色溶液，则氯气通入紫色石蕊溶液中，可以观察到的现象是紫色石蕊溶液先变成红色，然后颜色逐渐变浅，最后变为无色（红色退去），
故答案为：紫色石蕊溶液先变成红色，然后颜色逐渐变浅，最后变为无色（红色退去）；Cl₂+H₂O?HCl+HClO，盐酸有酸性，使紫色石蕊溶液先变成红色；HClO具有漂白性，使红色溶液褪色成无色溶液；
Ⅱ．（1）氯气与NaOH溶液反应制备漂白液，反应原理为Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，
故答案为：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
（2）由反应Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O可知，n（NaOH）=2n（Cl₂）=2×$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.2mol，则V=$\frac{0.2mol}{4mol/L}$=0.5L=50mL，
故答案为：50  
（3）①n（NaOH）=0.25L×4.0mol•L^-1=1.0mol，m（NaOH）=1.0mol×40g•mol^-1=40g，
故答案为：40g；
②配制溶液的步骤为：计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶等，则正确的顺序为a、b、d、c、f、e，
故答案为：a、b、d、c、f、e；
③由上述实验步骤可知，需要的仪器为托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶、药匙，所以需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶，
故答案为：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶．

点评 本题考查氯气的性质及溶液的配制，把握发生的化学反应及溶液配制的步骤为解答的关键，注重基础知识的考查，题目难度不大．