Question

11．教材中制取氯气的方法如下：
（1）电解法制氯气：观察如图1，回答：

①此反应化学方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．
②若饱和食盐水中含有酚酞，通电后铁棒（填“铁棒”或“石墨棒”）附近变红．图中b端产生的气体如用湿润的淀粉-KI试纸检验，其现象为试纸变蓝．
（2）实验室也可以用加热MnO₂和浓盐酸制取Cl₂，如图2
①盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗；
②若要收集纯净且干燥的Cl₂，此装置还应依次加入的试剂为饱和食盐水、浓硫酸；
③NaOH溶液的作用是收集尾气，发生反应的化学方程式是Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
④实验室用下列两种方法制氯气：I、用含HCl 146g的浓盐酸与足量的MnO₂反应；
II、用87gMnO₂与足量浓盐酸反应．所得的氯气B
A． I比 II多     B． II比 I多     C．一样多    D．无法比较
⑤将Cl₂溶于水得到新制的氯水，用玻璃棒蘸取新制的氯水，滴在pH试纸上，现象为试纸先变红后褪色．

Answer 1

分析 （1）电解法制氯气，是电解食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，在电解池的阳极产生氯气，阴极产生氢气，同时有氢氧化钠产生，据此答题；
（2）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；
（3）①根据装置图，盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗；
②浓盐酸易挥发，加热制备的氯气中含义氯化氢、水蒸气，结合氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，浓硫酸具有吸水性解答；
③氯气有毒，NaOH溶液的作用收集尾气；
④用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO₂反应，理论上应生成1mol氯气，但随反应进行，浓盐酸浓度减小变稀到一定程度，不会和二氧化锰反应生成氯气，所以实际产生氯气小于1mol；用87gMnO₂与足量浓盐酸反应．通过化学方程式计算可得，生成氯气为1mol；比较得出答案；
⑤氯气与水反应，发生Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，氯水中含有HClO、Cl₂，具有氧化性，其中HClO具有漂白性，含有H⁺，具有酸性，以此解答．

解答 解：（1）电解法制氯气，是电解食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，在电解池的阳极产生氯气，阴极产生氢气，同时有氢氧化钠产生，
①电解反应的化学方程式为 2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，故答案为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
②电解食盐水时，铁做阴极，石墨棒做阳极，氢氧化钠在阴极即铁棒附近产生，所以通电后铁棒附近变红，图中b端产生氯气，检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，若变蓝则说明是氯气，故答案为：铁棒；试纸变蓝；
（2）①根据装置图，盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
②浓盐酸易挥发，加热制备的氯气中含有氯化氢、水蒸气，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，选择饱和食盐水除去氯化氢，浓硫酸具有吸水性，可以干燥氯气；
故答案为：饱和食盐水、浓硫酸；
③NaOH溶液的作用收集尾气，发生化学方程式为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故答案为：收集尾气；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
④反应化学方程式为MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
理论计算：Ⅰ、含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO₂反应，4HCl～Cl₂，可得氯气1mol，但随盐酸浓度变稀，溶质HCl不可能全部反应，故实际生成氯气应小于1mol；
Ⅱ、用87gMnO₂与足量浓盐酸反应，因为浓盐酸足量，可以使87gMnO₂全部反应，故生成氯气为1mol；所以II比 I多；
故选B；
⑤氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸，其中盐酸可使pH变成红色，次氯酸具有强氧化性，可漂白试纸，最后使试纸褪色．
故答案为：试纸先变红后褪色．

点评 本题考查实验室制氯气的制备方法和净化，化学方程式计算，主要考查浓度变稀后的盐酸不会与二氧化锰反应生成氯气，熟悉制备原理和物质的性质是解题关键，题目难度不大．