Question

11．教材中制取氯氣的方法如下：
（1）電解法制氯氣：觀察如圖1，回答：

①此反應化學方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．
②若飽和食鹽水中含有酚酞，通電后鐵棒（填“鐵棒”或“石墨棒”）附近變紅．圖中b端產生的氣體如用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗，其現象為試紙變藍．
（2）實驗室也可以用加熱MnO₂和濃鹽酸制取Cl₂，如圖2
①盛裝濃鹽酸的儀器名稱為分液漏斗；
②若要收集純凈且干燥的Cl₂，此裝置還應依次加入的試劑為飽和食鹽水、濃硫酸；
③NaOH溶液的作用是收集尾氣，發生反應的化學方程式是Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
④實驗室用下列兩種方法制氯氣：I、用含HCl 146g的濃鹽酸與足量的MnO₂反應；
II、用87gMnO₂與足量濃鹽酸反應．所得的氯氣B
A． I比 II多     B． II比 I多     C．一樣多    D．無法比較
⑤將Cl₂溶于水得到新制的氯水，用玻璃棒蘸取新制的氯水，滴在pH試紙上，現象為試紙先變紅后褪色．

Answer 1

分析 （1）電解法制氯氣，是電解食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣、氯氣，在電解池的陽極產生氯氣，陰極產生氫氣，同時有氫氧化鈉產生，據此答題；
（2）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水；
（3）①根據裝置圖，盛裝濃鹽酸的儀器名稱為分液漏斗；
②濃鹽酸易揮發，加熱制備的氯氣中含義氯化氫、水蒸氣，結合氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于水，濃硫酸具有吸水性解答；
③氯氣有毒，NaOH溶液的作用收集尾氣；
④用含HCl146g的濃鹽酸與足量的MnO₂反應，理論上應生成1mol氯氣，但隨反應進行，濃鹽酸濃度減小變稀到一定程度，不會和二氧化錳反應生成氯氣，所以實際產生氯氣小于1mol；用87gMnO₂與足量濃鹽酸反應．通過化學方程式計算可得，生成氯氣為1mol；比較得出答案；
⑤氯氣與水反應，發生Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，氯水中含有HClO、Cl₂，具有氧化性，其中HClO具有漂白性，含有H⁺，具有酸性，以此解答．

解答 解：（1）電解法制氯氣，是電解食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣、氯氣，在電解池的陽極產生氯氣，陰極產生氫氣，同時有氫氧化鈉產生，
①電解反應的化學方程式為 2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
②電解食鹽水時，鐵做陰極，石墨棒做陽極，氫氧化鈉在陰極即鐵棒附近產生，所以通電后鐵棒附近變紅，圖中b端產生氯氣，檢驗氯氣的方法是用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，若變藍則說明是氯氣，故答案為：鐵棒；試紙變藍；
（2）①根據裝置圖，盛裝濃鹽酸的儀器名稱為分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
②濃鹽酸易揮發，加熱制備的氯氣中含有氯化氫、水蒸氣，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于水，選擇飽和食鹽水除去氯化氫，濃硫酸具有吸水性，可以干燥氯氣；
故答案為：飽和食鹽水、濃硫酸；
③NaOH溶液的作用收集尾氣，發生化學方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：收集尾氣；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
④反應化學方程式為MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
理論計算：Ⅰ、含HCl146g的濃鹽酸與足量的MnO₂反應，4HCl～Cl₂，可得氯氣1mol，但隨鹽酸濃度變稀，溶質HCl不可能全部反應，故實際生成氯氣應小于1mol；
Ⅱ、用87gMnO₂與足量濃鹽酸反應，因為濃鹽酸足量，可以使87gMnO₂全部反應，故生成氯氣為1mol；所以II比 I多；
故選B；
⑤氯氣可與水反應生成鹽酸和次氯酸，其中鹽酸可使pH變成紅色，次氯酸具有強氧化性，可漂白試紙，最后使試紙褪色．
故答案為：試紙先變紅后褪色．

點評 本題考查實驗室制氯氣的制備方法和凈化，化學方程式計算，主要考查濃度變稀后的鹽酸不會與二氧化錳反應生成氯氣，熟悉制備原理和物質的性質是解題關鍵，題目難度不大．