Question

利用如图所示装置制备饱和氯水，探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验：先对制得的氯水进行观察，再用胶头滴管将该氯水逐滴滴入盛有含酚酞的NaOH溶液的试管中，边滴边振荡，并连续观察现象，发现溶液的红色逐渐褪去而得无色溶液．据此回答：
（1）C中的试剂是

 

；仪器b的名称为

 

，b中发生反应的离子方程式为

 

．
（2）写出新制饱和氯水中含有氯元素物质的化学式：

 

．氯水长时间放置，氯水中的成分就会发生变化，能快速判断氯水中含有较多C1₂的方法是：

 

．
（3）根据预测，实验中溶液红色褪去的原因可能有两种，请用简要的文字补充：
①氯水与NaOH反应，碱性减弱红色褪去．②

 

．
（4）通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的①还是②．
【实验步骤】
①取上述实验后试管内的无色溶液3mL盛于另一支洁净的试管中；②

 

，振荡试管．
【现象与结论】
①若

 

，则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②．
②若

 

，则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①．
（5）为了从新制氯水中制得较高浓度的HClO，可向氯水中加入的试剂是

 

．
A．CaCO₃B．NaHSO₃C．Na₂CO₃D．Ca（OH）₂．

Answer 1

考点：氯气的实验室制法

专题：实验题

分析：（1）氯气有毒，不能直接排放到空气中，可用NaOH溶液吸收，依据二氧化锰和浓盐酸反应原理判断仪器b的名称以及书写离子反应方程式；
（2）根据氯气和水反应的方程式确定含氯元素的物质；氯水中含有次氯酸，次氯酸见光易分解，久置氯水变质，能快速判断氯水中含有较多C1₂的方法是观察颜色；
（3）含有酚酞的红色NaOH溶液，结合氯水中含有盐酸和次氯酸来分析；
（4）对褪色的溶液，若再加碱，恢复红色，则褪色是酸碱中和的原因；若再加碱，仍为无色，则是HClO的强氧化性的原因使溶液红色褪去；
（5）根据化学平衡影响因素和平衡移动原理分析；

解答： 解：（1）氯气有毒，不能直接排放到空气中，可用NaOH溶液吸收，发生Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，仪器b的名称为圆底烧瓶，反应为MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，该离子反应为MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：NaOH溶液；圆底烧瓶；MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）因氯气和水反应Cl₂+H₂O?HCl+HClO生成盐酸和次氯酸，饱和氯水中含有氯元素的物质为Cl₂、HCl（或Cl^-）、HClO，但由于HClO不稳定，见光发生分解生成盐酸和氧气，平衡不断向右移动，最终氯气耗尽，全部转化为氧气，导致黄绿色消褪，所以能快速判断氯水中含有较多C1₂的方法是观察颜色氯水呈黄绿色，
故答案为：Cl₂、HCl（或Cl^-）、HClO；观察氯水呈黄绿色；
（3）因碱遇酚酞变红，氯水中有盐酸，盐酸与碱发生中和反应，HCl中和了NaOH，则红色褪去，氯水中还有次氯酸，次氯酸具有强氧化性，HClO氧化了酚酞而使红色褪色，
故答案为：氯水的漂白作用使红色褪去；
（4）对褪色的溶液，取试管内的无色溶液3mL盛于另一支洁净的试管中，再向试管内滴加2滴NaOH溶液振荡后发现恢复红色，则证明溶液红色褪去的原因是①而不是②；若再加碱，仍为无色，则证明溶液红色褪去的原因是②而不是①，
故答案为：加入NaOH溶液；①溶液变红色；②溶液不变红色；
（5）新制氯水中存在平衡：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，达到平衡后加入少量CaCO₃（s），HCl与碳酸钙反应，而HClO不反应，溶液中氢离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，HClO浓度增加，而NaHSO₃、Na₂CO₃、Ca（OH）₂，三者与盐酸、次氯酸都反应，所以不选，
故选A；

点评：本题为实验探究习题，同时考查氯水的成分、氯气、次氯酸的性质，明确溶液显红色和红色褪去的可能性是解答本题的关键，难度不大，注重了基础知识的考查，注意相关基础知识的积累．