Question

16．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．把氯氣通入紫色石蕊溶液中，可以觀察到的現象是：溶液變為紅色，然后褪色；
請你解釋其中的原因氯氣溶液水生成鹽酸和次氯酸，使溶液呈酸性，紫色石蕊溶液遇到酸顯紅色，生成的次氯酸具有漂白性，能夠使變紅的石蕊褪色．
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：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O（用離子方程式表示）．
（2）實驗室配制好4.0mol•L^-1的NaOH溶液，這種溶液0.05L才能與2.24L氯氣（STP）恰好完全反應．
（3）配制100mL4.0mol•L^-1NaOH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，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1～2cm時，改用膠頭滴管加蒸餾水至凹液面與刻度線相切．
①配制過程中不需要用到的儀器是D．
A．燒杯     B．玻璃棒     C.100mL容量瓶     D．錐形瓶
②上述步驟的正確操作順序是abdcfe．
③所需稱量的氫氧化鈉固體的質量是16.0g．
④配制過程中出現以下情況，對所配制溶液濃度無影響的是C．
A．沒有洗滌燒杯和玻璃棒．
B．如果加水超過了刻度線，取出水使液面恰好到刻度線．
C．容量瓶沒有干燥．

Answer 1

分析 I．依據氯氣與水反應生成產物的性質判斷解答：
Ⅱ．（1）氯氣和氫氧化鈉反應生成NaCl、NaClO、水；
（2）依據方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O及物質的量計算解答；
（3）①依據配制一定物質的量濃度溶液一般步驟選擇需要儀器；
②依據配制一定物質的量濃度溶液一般步驟排序；
③依據m=CVM計算需要溶質的質量；
④分析操作對溶質的物質的量和溶液體積的影響，依據C=$\frac{n}{V}$進行誤差分析．

解答 解：I．氯氣溶液水生成鹽酸和次氯酸，使溶液呈酸性，紫色石蕊溶液遇到酸顯紅色，生成的次氯酸具有漂白性，能夠使變紅的石蕊褪色，所以看到現象為：溶液變為紅色，然后褪色；
故答案為：溶液變為紅色，然后褪色；氯氣溶液水生成鹽酸和次氯酸，使溶液呈酸性，紫色石蕊溶液遇到酸顯紅色，生成的次氯酸具有漂白性，能夠使變紅的石蕊褪色；
Ⅱ．（1）氯氣和氫氧化鈉反應生成NaCl、NaClO、水，離子方程式：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）n（Cl₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol
由Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O
知n（NaOH）=2n（Cl₂）=2×0.1mol=0.2mol
V（NaOH溶液）=$\frac{0.2L}{4.0mol/L}$=0.05L，
故答案為：0.05；
（3）①配制一定物質的量濃度溶液一般步驟：計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等用到的儀器：燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管，用不到的儀器：錐形瓶；
故答案為：D；
②配制一定物質的量濃度溶液一般步驟：計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻，正確的操作步驟為：abdcfe；
故答案為：abdcfe；
③配制100mL4.0mol•L^-1NaOH溶液，需要氫氧化鈉的質量m=0.1L×4.0mol/L×40g/mol=16.0g；
故答案為：16.0；
④A．沒有洗滌燒杯和玻璃棒，導致溶質的物質的量偏小，溶液濃度偏低，故A不選；
B．如果加水超過了刻度線，取出水使液面恰好到刻度線，導致溶質的物質的量偏小，溶液濃度偏低，故B不選；
C．容量瓶沒有干燥，對溶質的物質的量和溶液體積的不產生影響，溶液濃度不準確，故C選；
故選：C．

點評 本題考查了元素化合物性質及一定物質的量濃度溶液的配制，明確氯氣的性質是解題關鍵，題目難度不大．