Question

氯气是一种重要的化工原料，自来水的消毒、农药的生产、药物的合成等都需要用氯气．
I．工业上通常采用电解法制氯气：观察图1，回答：

（1）若饱和食盐水中通电后b侧产生的气体通入NaOH溶液中所发生的反应的离子方程式为

Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

．
（2）电解反应的化学方程式为

2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
II．某学生设计如图2所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉（这是一个放热反应），回答下列问题：
（1）在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，反应化学方程式为

MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

，若在标准状态下收集到22.4升的氯气，则被氧化的HCl的物质的量是

2mol

．
（2）漂白粉将在U形管中产生，其化学方程式是

2Cl₂+2Ca（OH）₂=Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O

．
（3）C装置的作用是

吸收未反应完的氯气，防止污染空气

．
（4）此实验所得漂白粉的有效成分偏低，该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应．
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca（ClO₃）₂，为避免此副反应的发生，可采取的措施是

冷却B装置

．
②试判断另一个副反应（用化学方程式表示）

Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O

．为避免此副反应的发生，可将装置作何改进

在B、C之间连接一个盛有饱和食盐水的洗气瓶

．
（5）家庭中使用漂白粉时，为了增强漂白能力，可加入少量的物质是

B

．
A．食盐      B．食醋       C．烧碱       D．纯碱．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）b连接电源正极，为电解槽的阳极，发生氧化反应生成氯气，写出氯气与氢氧化钠反应的离子方程式；
（2）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，据此写出反应的化学方程式；
Ⅱ．（1）加热条件下，二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气；根据原子守恒判断被氧化的氯化氢物质的量；
（2）氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙；
（3）氯气有毒，但能和强碱反应；
（4）①根据温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca（ClO₃）₂进行分析；
②氢氧化钙能和氯化氢反应生成氯化钙；
（5）次氯酸的酸性比碳酸弱，在空气中可生成具有漂白性的次氯酸，生成的次氯酸浓度越大，漂白效果更好．

解答：解：I．（1）b连接电源的正极，所以为电解槽的阳极，产生的气体是氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl ^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
 II．（1）加热条件下，二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，反应方程式为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；氯化氢被氧化成氯气，根据原子守恒，标准状态下收集到22.4升的氯气的物质的量是1mol，被氧化的氯化氢是2mol，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2mol；
（2）氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应方程式为：2Cl₂+2Ca（OH）₂=Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O，
故答案为：2Cl₂+2Ca（OH）₂=Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O；
（3）氯气有毒不能直接排空，但氯气能和氢氧化钠反应生成无毒物质，所以D中试剂是氢氧化钠溶液，
故答案为：吸收未反应完的氯气，防止污染空气；
（4））①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca（ClO₃）₂，为避免副反应发生，应该降低温度，所以可以采取将U型管置于冷水浴中的措施，
故答案为：冷却B装置；
②盐酸易挥发，加热过程中生成的氯气中含有氯化氢，氯化氢能和碱反应，所以反应方程式为：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O，为避免副反应发生，可以在B、C之间连接一个盛有饱和食盐水的洗气瓶，
故答案为：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；在B、C之间连接一个盛有饱和食盐水的洗气瓶；
（5）次氯酸的酸性比碳酸弱，在空气中可生成具有漂白性的次氯酸，反应的方程式为Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=2HClO+CaCO₃，为生成更多的HClO，可加入醋酸，
故选B．

点评：本题考查了氯气的实验室制法、尾气的处理等知识点，考查较为综合，设计元素化合物知识以及实验设计等问题，题目难度中等，建议在学习中牢固把握相关物质的性质．