Question

9．氯氣是氯堿工業的主要產品之一，是一種常用的消毒劑，其消毒原理是與水反應生成了次氯酸：Cl₂+H₂O?HCl+HClO    K=4.5×10^-4
次氯酸的強氧化性能殺死水中的病菌（不直接用次氯酸為自來水消毒是因為次氯酸易分解，且毒性較大）．但是，由于氯氣貯運不方便，且具有一定的危險性，目前正逐漸被其他性能優越的消毒產品所替代．請回答：
（1）氯堿工業生產氯氣的化學方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．
（2）84消毒液與氯氣相比具有貯運方便等優點，用氯氣與燒堿溶液反應制備84消毒液的離子方程式為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）一位同學設計了一套用濃鹽酸和KMnO₄固體制取少量氯氣并比較氯氣與碘單質的氧化性強弱的微型裝置（如圖）．
①下列溶液能吸收Cl₂的是BC（填字母序號）．
A．飽和食鹽水        B．飽和Na₂SO₃溶液
C．飽和NaOH溶液     D．濃硫酸
②能說明Cl₂的氧化性強于I₂的實驗現象是濕潤淀粉碘化鉀試紙變藍．
③Cl₂中含有少量HCl氣體，可用飽和食鹽水試劑除去HCl，請用平衡移動的原理解釋原因：增大Cl^-濃度，Cl₂+H₂O?HCl+HClO平衡會逆向移動，有效降低Cl₂在飽和食鹽水中的溶解度．
（4）若實驗室用200mL 10mol•L^-1的濃鹽酸與足量的二氧化錳固體加熱反應（不考慮氯化揮發），則產生氯氣的物質的量為小于 0.5mol（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是反應產生水將濃鹽酸不斷稀釋成稀鹽酸而稀鹽酸不與二氧化錳反應生成氯氣．

Answer 1

分析 （1）工業上用電解飽和氯化鈉溶液方法制取氯氣；
（2）氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（3）①氯氣具有強氧化性，能氧化還原性物質；氯氣和水反應生成氯化氫、次氯酸和水，可以和強堿反應；
②同一化學反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產物的影響；
③氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，HCl極易溶于水，可以用飽和食鹽水除去氯氣中氯化氫；
（4）加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯氣，稀鹽酸和二氧化錳不反應．

解答 解：（1）工業上用電解飽和氯化鈉溶液方法制取氯氣，反應方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）①氯氣具有強氧化性，能氧化還原性物質；氯氣和水反應生成氯化氫、次氯酸和水，可以和強堿反應，亞硫酸鈉能被氯氣氧化、氫氧化鈉具有堿性，所以可以用亞硫酸鈉、氫氧化鈉吸收氯氣，故選BC；
②同一化學反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產物的影響，氯氣和碘離子反應生成碘，碘遇淀粉試液變藍色，所以看到的現象是濕潤淀粉碘化鉀試紙變藍色，
故答案為：濕潤淀粉碘化鉀試紙變藍；
③氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，HCl極易溶于水，飽和食鹽水中含有大量氯離子，抑制氯氣溶解，
故答案為：飽和食鹽水；增大Cl^- 濃度，Cl₂+H₂O?HCl+HClO平衡會逆向移動，有效降低Cl₂在飽和食鹽水中的溶解度；
（4）加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯氣，稀鹽酸和二氧化錳不反應，所以生成的氯氣物質的量小于0.5mol，故答案為：小于；反應產生水將濃鹽酸不斷稀釋成稀鹽酸而稀鹽酸不與二氧化錳反應生成氯氣．

點評 本題考查氯氣性質，涉及基本理論及元素化合物性質，為高頻考點，注意：濃鹽酸和二氧化錳反應但稀鹽酸和二氧化錳不反應，題目難度不大．