Question

【題目】自來水廠常用氯氣來殺菌消毒，某班學生對氯氣的制取、性質、用途進行如下探究：

【查閱資料】氯氣(C12)是無色有刺激性氣味的有毒氣體，它的密度比空氣大，可溶于水生成鹽酸和次氯酸(HClO)

【探究一】制取氯氣

(1)實驗室常用二氧化錳固體和濃鹽酸加熱制取氯氣，同時還生成氯化錳（其中錳元素顯+2價）和水，請寫出該反應的化學方程式：______。

(2)下圖中儀器①的名稱是_____，實驗室制取氯氣應選擇的發生裝置和最佳收集裝置是__（填序號）。

【探究二】氯氣的性質

(1)小明用下圖一裝置探究氯氣的漂白性：

實驗步驟：I．將滴管內的蒸餾水滴到B瓶中的干燥有色布條上，布條沒有褪色；

II．通入干燥的C12，發現A瓶中的布條沒有褪色，而B瓶中的布條褪色。

①通過上述實驗，小明能得到的結論是____。

②小穎根據查閱的資料信息，補充做了一個實驗：____（寫出實驗步驟和現象），從而得出“次氯酸具有漂白性”的結論。

③小明同學認為，上圖一實驗裝置中有一個明顯的缺陷，該裝置的不足之處是____。

(2)小星用上圖二裝置探究氯氣的助燃性：

實驗步驟：I．用鋅粒和稀硫酸在C裝置中制取氫氣，請寫出該反應的化學方程式：____；

II.先____，然后再點燃氫氣，產生淡藍色火焰；

III．將燃著的氫氣導管緩緩伸到裝滿氯氣的集氣瓶D中，觀察到氫氣繼續燃燒并產生

蒼白色火焰。請寫出該反應的化學方程式：____。

實驗反思：①小星發現氫氣在氯氣中燃燒時，集氣瓶D瓶口上方有大量白霧，你認為產生白霧的可能原因是____。

②通過氫氣能在氯氣中燃燒的實驗，你對燃燒有什么新的認識？____。

【探究三】氯氣的用途

氯氣不僅用于消毒，還是重要的化工原料，利用氯氣可以制取鹽酸、“84”消毒液、漂白粉等。

(1)已知“84”消毒液的生產原理是：C12+2NaOH=NaCl+NaClO（次氯酸鈉）+H20，若向lOOkg16%的氫氧化鈉溶液中通入適當的氯氣恰好完全反應，理論上可得到“84”消毒液的質量是 __。

(2)請仿照“84”消毒液的生產原理，寫出用氯氣和石灰乳制取漂白粉的化學方程式：____。

Answer 1

【答案】 MnO2+4HCl（濃）MnCl 2+Cl2↑+2H2O 錐形瓶 CF 干燥的氯氣沒有漂白性，濕潤的氯氣具有漂白性 將少量鹽酸滴到有色布條上，布條不褪色 缺少尾氣處理裝置 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 檢驗氫氣的純度 H2 + Cl22HCl 燃燒生成的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣接觸，形成的鹽酸小液滴 燃燒不一定需要氧氣參加（或其他合理答案） 114.2Kg 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

【解析】【探究一】(1) 二氧化錳固體和濃鹽酸加熱生成氯氣、氯化錳和水，化學方程式為：MnO2+4HCl（濃）MnCl 2+Cl2↑+2H2O；

(2)儀器①是錐形瓶，實驗室制取氯氣是固+液加熱型，應選擇C發生裝置，由于氯氣有毒，密度比空氣大，可溶于水生成鹽酸和次氯酸(HClO)，最佳收集裝置是F；

【探究二】 (1)① 通入干燥的氯氣后，集氣瓶中濕潤的有色布條很快褪色，而干燥的有色布條沒有褪色，因此甲同學得出結論：干燥的氯氣沒有漂白性，潮濕的氯氣有漂白性；

②由于氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸(HClO)，得出“次氯酸具有漂白性”的結論，要排除鹽酸的可能，將少量鹽酸滴到有色布條上，布條不褪色；

③由于氯氣有毒，應作尾氣處理；

（2）鋅粒和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，化學方程式為：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑；氫氣不純會爆炸，點燃前應檢驗氫氣的純度；氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體，化學方程式：H2 + Cl22HCl；

①燃燒生成的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣接觸，形成的鹽酸小液滴，看上去就是白霧；

②通過氫氣能在氯氣中燃燒的實驗，可得燃燒不一定需要氧氣參加；

【探究三】（1）設恰好反應吸收的氯氣為x

C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

71 80

x l00kg×16%

x=14.2kg

由質量守恒定律可知，理論上可得到“84”消毒液的質量是100kg+14.2kg=114.2kg；

（2）氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，化學方程式為：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。