Question

【題目】氯酸鍶[Sr(ClO3)2]用于制造紅色煙火。將氯氣通入溫熱的氫氧化鍶溶液制得氯酸鍶的實驗裝置如下。已知氫氧化鍶[Sr(OH)2]易與鹽酸反應，水中存在Cl﹣時，不影響HCl的溶解，但會抑制Cl2的溶解。回答下列問題

(1)Sr(ClO3)2中Cl元素的化合價是_____，裝置A中濃鹽酸在反應中的作用是_____

(2)Y是_____(填字母)，其作用原理是_____

A.濃H2SO4 B.飽和NaCl溶液 C.NaOH溶液

(3)裝置D中NaOH溶液的作用是_____

(4)裝置C中三頸燒瓶內發生的反應為6Sr(OH)2+6Cl2＝Sr(ClO3)2+6H2O+5SrCl2，轉移5mol電子時生成Sr(ClO3)2的質量是_____

Answer 1

【答案】+5 還原性和酸性 B 氯氣溶于水達到化學反應平衡：Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO，根據平衡移動原理，增大氯離子濃度，抑制了氯氣溶解生成鹽酸和次氯酸，降低了Cl2溶解度 吸收氯氣 127.5g

【解析】

A中濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應生成氯氣，B用于除去氯氣中的氯化氫，可用飽和食鹽水，在C中發生6Sr（OH）2+6Cl2=Sr（ClO3）2+6H2O+5SrCl2，以制備氯酸鍶，D為尾氣處理裝置，避免污染空氣。

（1）Sr(ClO3)2中Sr為+2價，O為﹣2價，由化合價代數和為0可知Cl元素的化合價是+5價，裝置A中生成氯氣，鹽酸被氧化，同時生成氯化錳，濃鹽酸在反應中的作用是還原性和酸性的作用，故答案為：+5；還原性和酸性；

（2）Y用于除去氯氣中的氯化氫，應為飽和食鹽水，氯氣溶于水，與水反應生成HCl和HClO，溶液中存在化學反應平衡：Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO，飽和食鹽水中氯離子濃度較大，根據平衡移動原理，增大氯離子濃度，該化學平衡逆向移動，抑制了氯氣溶解生成鹽酸和次氯酸，降低了Cl2溶解度，所以可以用飽和食鹽水收集氯氣，故答案為：B；氯氣溶于水達到化學反應平衡：Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO，根據平衡移動原理，增大氯離子濃度，抑制了氯氣溶解生成鹽酸和次氯酸，降低了Cl2溶解度；

（3）氫氧化鈉和氯氣反應，可避免氯氣污染環境，則裝置D中NaOH溶液的作用是吸收氯氣，避免污染環境，故答案為：吸收氯氣；

（4）裝置C中三頸燒瓶內發生的反應為6Sr(OH)2+6Cl2＝Sr(ClO3)2+6H2O+5SrCl2，反應中只有Cl元素化合價變化，Cl元素化合價由0價分別變為+5價、﹣1價，生成1molSr(ClO3)2，轉移10mol電子，則轉移5mol電子時生成Sr(ClO3)20.5mol，質量是0.5mol×255g/mol＝127.5g，故答案為：127.5g。