Question

15．為了驗證氯氣的有關(guān)行政，某同學設(shè)計了如下的實驗．
（1）通入Cl₂后，從A瓶中的現(xiàn)象可得出的結(jié)論是干燥的Cl₂沒有漂白性；從B瓶中的現(xiàn)象可得出的結(jié)論是HClO具有漂白性；其中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為Cl₂+H₂O=HCl+HClO．
（2）為了進一步驗證使有色布條褪色是HClO，你認為還應(yīng)增加的實驗是證明鹽酸是否有漂白性．
（3）C瓶中溶液的作用是吸收多余的氯氣，防止污染空氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（4）若實驗需耗時4分鐘，氯氣以每分鐘1.12L（標準狀況）的流速勻速通入，為防止污染環(huán)境，C裝置中NaOH溶液（濃度為2mol•L^-1）的體積至少應(yīng)為200mL．

Answer 1

分析 （1）氯氣能使?jié)駶櫟挠猩�布條褪色，但是不能使干燥的有色布條褪色，次氯酸具有漂白性，氯氣沒有漂白性；
（2）根據(jù)氯氣和水反應(yīng)的產(chǎn)物是鹽酸和次氯酸，證明二者誰有漂白性，在實驗設(shè)計中，需要設(shè)計一個對照實驗，即在一個紅色布條上滴加鹽酸，布條無變化，才能證明起漂白作用的物質(zhì)只能是次氯酸；
（3）C瓶中的氫氧化鈉溶液是吸收多余的氯氣防止污染空氣，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（4）根據(jù)氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)的方程式中的定量關(guān)系計算，氯氣物質(zhì)的量n=$\frac{V}{22.4}$mol，可以求得所需氫氧化鈉的物質(zhì)的量，溶液體積V=$\frac{n}{c}$計算得到．

解答 解：（1）通入Cl₂后，從集氣瓶A中干燥的紅色布條的現(xiàn)象可得出的結(jié)論是氯氣不能使干燥的有色布條褪色，干燥的氯氣沒有漂白性，從集氣瓶B中濕潤的紅色布條的現(xiàn)象可得出的結(jié)論是HClO能漂白，因為氯氣和水反應(yīng)Cl₂+H₂O=HCl+HClO，生成的次氯酸具有漂白性，
故答案為：干燥的Cl₂沒有漂白性；HClO具有漂白性；Cl₂+H₂O=HCl+HClO；
（2）Cl₂+H₂O=HCl+HClO，所以需要設(shè)計一個實驗在一個紅色布條上滴加鹽酸，布條無變化，排除氯化氫的漂白性，就證明起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸，
故答案為：證明鹽酸是否有漂白性；
（3）氯氣有毒污染空氣，不能直接排放到空氣中，C瓶中的氫氧化鈉溶液用來吸收多余的氯氣，防止污染空氣，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：吸收多余的氯氣，防止污染空氣；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）4分鐘時n（Cl₂）=$\frac{1.12L×4}{22..4L/mol}$=0.2mol，根據(jù)反應(yīng)方程式Cl₂+2HaOH=NaCl+NaClO+H₂O可知，需要n（NaOH）=0.4mol，所以V（NaOH）=$\frac{0.4mol}{2mol/L}$=0.2L=200mL，
故答案為：200．

點評 本題考查氯氣的化學性質(zhì)，明確氯氣與水、與堿的反應(yīng)及次氯酸的性質(zhì)，并學會利用實驗中的對比來分析解答問題是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．