Question

5．氯氣是一種重要的化工原料，在工農業生產、生活中有著重要的應用．請你根據所學知識回答下列問題：
Ⅰ．把氯氣緩慢通入紫色石蕊溶液中，可以觀察到的現象是：紫色石蕊溶液先變成紅色，然后顏色逐漸變淺，最后變為無色（紅色退去）．
請你解釋其中的原因Cl₂+H₂O?HCl+HClO，鹽酸有酸性，使紫色石蕊溶液先變成紅色；HClO具有漂白性，使紅色溶液褪色成無色溶液．
Ⅱ．某化學興趣小組計劃用氯氣和氫氧化鈉制取簡易消毒液．
（1）其反應原理為：（用化學方程式表示）Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（2）實驗室配制好4.0mol•L^-1的NaOH溶液，這種溶液50mL才能與2.24L氯氣（標準狀況）恰好完全反應．
（3）配制250mL 4.0mol•L^-1 NaOH溶液的實驗步驟：
a．計算需要氫氧化鈉固體的質量
b．稱量氫氧化鈉固體
c．將燒杯中的溶液注入容量瓶，并用少量蒸餾水洗滌燒杯內壁2～3次，洗滌液也注入容量瓶．
d．用適量蒸餾水溶解稱量好的氫氧化鈉固體，靜置冷卻．
e．蓋好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻．
f．繼續向容量瓶中加蒸餾水至刻度線下1cm～2cm時，改用膠頭滴管加蒸餾水至凹液面與刻度線相切．
①用天平稱量的所需氫氧化鈉固體的質量是40.0g．
②上述步驟的正確操作順序是a b d c f e．
③上述實驗需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶．

Answer 1

分析 I．氯氣與水反應生成HClO，生成的HCl可使石蕊變紅，HClO具有酸性和漂白性，現象是先變紅后褪色；
Ⅱ．（1）氯氣與NaOH反應生成NaCl、NaClO和水；
（2）根據氯氣和氫氧化鈉的關系式計算；
（3）結合m=cVM計算質量，配制溶液的步驟為：計算、稱量、溶解、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶等，結合步驟分析使用的儀器．

解答 解：Ⅰ．氯氣與水反應發生Cl₂+H₂O═HCl+HClO，具有酸性和漂白性，鹽酸有酸性，使紫色石蕊溶液先變成紅色；HClO具有漂白性，使紅色溶液褪色成無色溶液，則氯氣通入紫色石蕊溶液中，可以觀察到的現象是紫色石蕊溶液先變成紅色，然后顏色逐漸變淺，最后變為無色（紅色退去），
故答案為：紫色石蕊溶液先變成紅色，然后顏色逐漸變淺，最后變為無色（紅色退去）；Cl₂+H₂O?HCl+HClO，鹽酸有酸性，使紫色石蕊溶液先變成紅色；HClO具有漂白性，使紅色溶液褪色成無色溶液；
Ⅱ．（1）氯氣與NaOH溶液反應制備漂白液，反應原理為Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
（2）由反應Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O可知，n（NaOH）=2n（Cl₂）=2×$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.2mol，則V=$\frac{0.2mol}{4mol/L}$=0.5L=50mL，
故答案為：50  
（3）①n（NaOH）=0.25L×4.0mol•L^-1=1.0mol，m（NaOH）=1.0mol×40g•mol^-1=40g，
故答案為：40g；
②配制溶液的步驟為：計算、稱量、溶解、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶等，則正確的順序為a、b、d、c、f、e，
故答案為：a、b、d、c、f、e；
③由上述實驗步驟可知，需要的儀器為托盤天平、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶、藥匙，所以需要的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶，
故答案為：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶．

點評 本題考查氯氣的性質及溶液的配制，把握發生的化學反應及溶液配制的步驟為解答的關鍵，注重基礎知識的考查，題目難度不大．