Question

氯气是一种重要的化工原料，含氯消毒剂在生活中有若广泛的用途．
（l）实验室若用舍7.3gHCI的浓盐酸与足量的MnO₂加热反应，制得的Cl₂在标准状况下的体积总是小于1.12L，除盐酸易挥发外，可能的原因是

 

．
（2）工业上通常采用电解饱和食盐水的方法获取大量氯气，反应的化学方程式为

 

．
（3）将氯气通入氢氧化钠溶液中反应，若所得溶液恰好为中性，则溶液中离子浓度关系正确的是

 

（填字母标号）．
A．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-）
B．c（Na⁺）=c（ClO^-）+c（Cl^-）
C．c（Na⁺）=2c（ClO^-）+c（HClO）
（4）某学习兴趣小组利用漂白粉与浓硫酸加热也得到了Cl₂，反应的方程式是：
Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄

△   .

2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O
．他们用此反应原理设计了如下图所示装置制取氯气并探究其性质．

①甲部分的装置应选择

 

（填字母，从a、b、c中选）．
②证明乙装置中FeCl₂发生了氧化反应的实验方法是

 

．
③丙装置中有少量的Cl₂通过，则丙中反应的离子方程式是

 

．
已知：常温下，H₂CO₃和HC1O的电离常数如下：
H₂CO₃═H⁺+HCO₃^-   Ka₁=4.2×10^-7mol?L^-1
HCO₃═H⁺+CO₃^2-    Ka₂=5.6×10^-11mol?L^-1
HClO═H⁺+ClO^-   Ka=4.7×10^-8mol?L^-1
④该实验存在明显的缺陷，改进的方法是

 

（5）“84”消毒液（有效成分为NaClO）不能用于钢铁（含Fe、C）制品消毒，原因是钢铁制品易发生电化学腐蚀，在表面生成红褐色固体．则正极反应式为

 

．

Answer 1

考点：氯气的实验室制法,氯、溴、碘的性质实验

专题：实验设计题

分析：（1）浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，稀盐酸与二氧化锰不反应；
（2）电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠；
（3）根据物料守恒和电荷守恒判断；
（4）①依据反应物的状态和反应的条件选择发生装置；
②三价铁离子遇到硫氰酸根离子显红色；
③氯水中含有氯化氢和次氯酸，少量氯气与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和碳酸氢钠；
④氯气有毒，不能直接排放到空气中，应该用氢氧化钠溶液吸收；
（5）正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应．

解答： 解：（1）只有浓盐酸才能与二氧化锰发生反应生成氯气，随着反应的进行，盐酸的浓度变稀将不再反应，所以氯气的实际产量小于理论产量；
故答案为：随着反应的进行，盐酸的浓度变稀将不再反应；
（2）电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠，化学方程式为：2NaCl+2H₂O 

通电  .

  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
故答案为：2NaCl+2H₂O 

通电  .

  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（3）混合溶液呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在电荷守恒，所以c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（ClO^-）+c（Cl^-），所以得c（Na⁺）=c（ClO^-）+c（Cl^-），根据物料守恒得c（Cl^- ）=c（ClO^-）+c（HClO），所以得c（Na⁺）=2c（ClO^-）+c（HClO），所以BC正确，
故选：BC；
（4）①Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄

△   .

2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为加热，所以应选择C装置；
故答案为：C；
②乙装置中FeCl₂发生了氧化反应，生成物中含有三价铁离子，三价铁离子遇到硫氰酸根离子显红色，所以取少量反应后的溶液置于洁净的试管中，向其中滴加KSCN或NH₄SCN溶液，若溶液变红，证明生成了Fe³⁺，则FeCl₂与Cl₂发生了氧化还原反应；
故答案为：取少量反应后的溶液置于洁净的试管中，向其中滴加KSCN或NH₄SCN溶液，若溶液变红，证明生成了Fe³⁺，则FeCl₂与Cl₂发生了氧化还原反应；
③少量氯气与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和碳酸氢钠，反应的化学方程式为：Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
故答案为：Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
④氯气有毒，不能直接排放到空气中，应该用氢氧化钠溶液吸收；
故答案为：在丙装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶；
（5）碳、铁、84消毒液构成原电池，铁作负极，碳作正极，正极上次氯酸根离子得电子生成氯离子和氢氧根离子，电极反应式为：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，
故答案为：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．

点评：本题考查氯气的制备和性质的检验，明确氯气制备原理和氯气的化学性质是解题关键，注意溶液中电荷守恒和物料守恒的应用，题目难度不大．