Question

【題目】某化學興趣小組擬用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應，制取并收集兩瓶干燥純凈的氯氣。為防止換集氣瓶時生成的氯氣污染空氣，設計了如下裝置：

（1）寫出Ⅰ裝置燒瓶中發生的反應的化學方程式________________________________。

（2）裝置Ⅱ中盛放的藥品是飽和氯化鈉溶液，其作用是___________________________；裝置Ⅲ的作用是干燥氯氣，應盛放_________________________。

（3）實驗開始后，先________a，_________b（填“關閉”或“打開”，下同）；當集滿一瓶氯氣時，為減少換集氣瓶時氯氣的外逸，再_________a，________b，換好集氣瓶后,繼續收集氯氣。

（4）興趣小組的某些同學準備在燒杯中加入下列溶液中的一種來吸收殘余氯氣，你認為其中不恰當的是（填序號）_____________。

①氫氧化鈉溶液 ②濃硫酸 ③水

（5）工業上將氯氣通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，化學反應方程式為_______________，漂白粉的有效成分是____________________。(填化學式)

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 除去Cl2中混有的HCl 濃硫酸 關閉 打開 打開 關閉 ②③ 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2

【解析】

利用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應制取Cl2，生成的氯氣中混有HCl氣體和水蒸氣，用飽和氯化鈉溶液除去氯氣中的HCl氣體，選擇干燥劑不僅要考慮吸水效率，更要考慮干燥劑不能與被干燥的氣體反應，彈簧夾a下方的氣球可暫時貯氣，平衡氣壓等作用，通過開、關彈簧夾a、b來更換集氣瓶，多余的Cl2用NaOH溶液吸收，由此分析。

(1)濃鹽酸和二氧化錳加熱條件下發生反應是實驗室制取Cl2的常用方法，其化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。

(2)制取的氯氣中混有水蒸氣和HCl氣體，因Cl2難溶于飽和氯化鈉溶液，HCl易溶于水，所以氯氣通過飽和氯化鈉溶液就是為了除去氯氣中混有的HCl氣體；濃硫酸不僅吸水效率高，而且不和Cl2反應，所以裝置III應盛放濃硫酸。

(3)為了防止氯氣外逸，在更換集氣瓶時必須關閉彈簧夾b，關閉b后氣壓會增大，打開a，就是讓氣球暫時貯存部分氯氣以平衡氣壓。所以實驗開始后，先關閉彈簧夾a，打開彈簧夾b；當集滿一瓶氯氣時，再打開彈簧夾a，關閉彈簧夾b，換好集氣瓶后，繼續收集氯氣。

(4)①Cl2易與NaOH溶液反應Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，濃NaOH溶液能充分吸收氯氣；②Cl2在濃硫酸中既不發生反應也不溶解，所以濃硫酸不能吸收Cl2；③Cl2在水中的溶解度不大，而且溶解的Cl2只有部分與水反應，所以水不能完全吸收Cl2，答案選②③。

(5)漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，制取漂白粉的化學反應方程式為2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，Ca(ClO)2具有強氧化性，因而具有漂白性，所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。