Question

NaClO溶液是一种常用的环境消毒液，某化学研究性学习小组查资料得到氯气和烧碱在温度70⁰C以上主要发生副反应：3Cl₂+6NaOH=?NaClO₃+5NaCl+3H₂O，并设计了两套制备NaClO溶液的装置，如图所示：

（Ⅰ）根据装置A回答：
（1）烧瓶内反应的化学方程式为_{______}．大试管内反应的离子方程式为_{______}．
（2）饱和食盐水的作用是_{______}；能否省去盛浓硫酸的洗气瓶（填能或不能）_{______}．装置A还需连一个怎样的装置？_{______}．
（Ⅱ）根据装置B（电极均为石墨）回答：
（3）装置B中装的溶液是_{-______}，a接电源的极_{______-}；电解总化学的方程式为_{______}．
（4）电解一段时间后（原电解质尚有利余）取电解液，滴至红色石蕊试纸上，观察到的现象是_{______}．

Answer 1

解：（1）二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的原理为：MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，大试管中发生的反应是氯气和冷的氢氧化钠溶液反应，故答案为：MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）饱和食盐水的作用是除去杂质气体HCl；氯气中的水蒸气不影响次氯酸钠的制取，所以氯气可以不干燥，但是氯气有毒，一定要进行尾气处理，故答案为：除去杂质气体HCl；能；尾气气吸收装置；
（3）制取次氯酸钠的原理是让氯气和氢氧化钠反应，氯气和氢氧化钠的产生来自饱和食盐水的电解，为了让产生的氯气被溶液全部吸收，氯气一定要在下面的电极上生成，故下面的电极上是氯离子失去电子的过程，为阳极，所以a极为电源的正极，故答案为：NaCl；正；NaCl+H₂ONaClO+H₂↑；
（4）电解一段时间后的电解液主要成分是次氯酸钠和氯化钠，次氯酸钠具有漂白性，水解显示碱性，滴加到红色石蕊试纸上以后会先变蓝后褪色，故答案为：先变蓝后褪色．
分析：（Ⅰ）、（1）实验室制氯气用的药品为二氧化锰和浓盐酸，氯气和热的烧碱反应产生氯酸钠和氯化钠及水，和冷的烧碱反应生成次氯酸钠和氯化钠；
（2）实验室制得的氯气不纯，有氯化氢和水蒸气杂质，氯气有毒，要进行尾气处理；
（Ⅱ）、（3）装置B制取次氯酸钠的原理是让氯气和氢氧化钠反应，氯气和氢氧化钠的产生来自饱和食盐水的电解；
（4）电解一段时间后的电解液主要成分是次氯酸钠和氯化钠，次氯酸钠具有漂白性和碱性．
点评：题是一道有关氯气的制备和性质的实验题，穿插了电解原理知识，综合性较强，考查学生分析和解决问题的能力．