氯气是氯碱工业的主要产品之一.是一种常用的消毒剂.其消毒原理是与水反应生成了次氯酸:Cl2+H2O?HCl+HClO K=4.5×10-4次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌(不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解.且毒性较大)．但是.由于氯气贮运不方便.且具有一定的危险性.目前正逐渐被其他性能优越的消毒产品所替代．请回答:(1)氯碱工业生产氯气� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．

氯气是氯碱工业的主要产品之一，是一种常用的消毒剂，其消毒原理是与水反应生成了次氯酸：Cl₂+H₂O?HCl+HClO K=4.5×10^-4
次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌（不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大）．但是，由于氯气贮运不方便，且具有一定的危险性，目前正逐渐被其他性能优越的消毒产品所替代．请回答：
（1）氯碱工业生产氯气的化学方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．
（2）使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度，请结合平衡常数解释原因：由氯气与水反应的平衡常数可知，生成的HClO的浓度较低，HClO消耗，平衡正向移动，补充HClO．
（3）84消毒液与氯气相比具有贮运方便等优点，用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（4）二氧化氯是目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂．我国科学家研发了用氯气氧化亚氯酸钠（NaClO₂）固体制备二氧化氯的方法，其化学方程式为Cl₂+2NaClO₂═2ClO₂+2NaCl．
（5）一位同学设计了一套用浓盐酸和KMnO₄固体制取少量氯气并比较氯气与碘单质的氧化性强弱的微型装置（如图）．
①下列溶液能吸收Cl₂的是BC（填字母序号）．
A．饱和食盐水 B．饱和Na₂SO₃溶液C．饱和NaOH溶液 D．浓硫酸
②能说明Cl₂的氧化性强于I₂的实验现象是湿润淀粉碘化钾试纸变蓝．
③请用原子结构知识解释Cl₂的氧化性强于I₂的原因：氯原子电子层数少于碘原子，原子半径小，得电子能力强．

分析（1）氯碱工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气；
（2）氯气与水反应的平衡常数较小，生成的HClO的浓度较低，HClO消耗，平衡正向移动，补充HClO；
（3）氯气与烧碱溶液反应生成NaCl和NaClO；
（4）反应反应物和生成物结合质量守恒定律可书写化学方程式；
（5）①根据氯气具有氧化性以及能与碱反应的性质判断；
②可用淀粉碘化钾试纸检验；
③氯水中存在Cl₂+H₂O?HCl+HClO平衡，为可逆反应，根据浓度对平衡一定的影响分析．

解答解：（1）氯碱工业用电解饱和食盐水的方法制备氯气，反应的方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）氯气与水反应的平衡常数较小，生成的HClO的浓度较低，HClO消耗，平衡正向移动，补充HClO，可以有效地控制次氯酸的浓度，
故答案为：由氯气与水反应的平衡常数可知，生成的HClO的浓度较低，HClO消耗，平衡正向移动，补充HClO；
（3）氯气与烧碱溶液反应生成NaCl和NaClO，反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）反应物为Cl₂和NaClO₂，根据题意结合质量守恒定律可知生成物应为ClO₂和NaCl，
则反应的方程式为Cl₂+2NaClO₂═2ClO₂+2NaCl，
故答案为：Cl₂+2NaClO₂═2ClO₂+2NaCl；
（5）①A．氯气难溶于饱和食盐水，故A错误；
B．氯气具有氧化性，可与饱和Na₂SO₃溶液发生氧化还原反应而被吸收，故B正确；
C．氯气和与饱和NaOH溶液反应而被吸收，故C正确；
D．浓硫酸与氯气不反应，不能吸收氯气，故D错误．
故答案为：BC；
②氯气可氧化KI生成单质碘，淀粉遇碘变蓝色，则可用湿润淀粉碘化钾试纸检验，现象为试纸变蓝，
故答案为：湿润淀粉碘化钾试纸变蓝；
③氯、溴位于同一主族，氯原子半径小于溴，得电子能力较强，
故答案为：氯原子电子层数少于碘原子，原子半径小，得电子能力强．