Question

【題目】自來水廠常用氯氣來殺菌消毒，某班學(xué)生對氯氣的制取、性質(zhì)、用途進(jìn)行如下探究：
【查閱資料】氯氣(Cl2)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(yīng)的化學(xué)方程式：。
（2）下圖中儀器①的名稱是 ， 實驗室制取氯氣應(yīng)選擇的發(fā)生裝置和最佳收集裝置是（填序號）。

（3）【探究二】氯氣的性質(zhì)
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(nèi)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Cl2 ， 發(fā)現(xiàn)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(jié)論是。
②小穎根據(jù)查閱的資料信息，補(bǔ)充做了一個實驗：（寫出實驗步驟和現(xiàn)象），從而得出“次氯酸具有漂白性”的結(jié)論。
③小明同學(xué)認(rèn)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。
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(yīng)的化學(xué)方程式：；
II.先 ， 然后再點燃?xì)錃猓�產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰；
III．將燃著的氫氣導(dǎo)管緩緩伸到裝滿氯氣的集氣瓶D中，觀察到氫氣繼續(xù)燃燒并產(chǎn)生
蒼白色火焰。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。
【實驗反思】：①小星發(fā)現(xiàn)氫氣在氯氣中燃燒時，集氣瓶D瓶口上方有大量白霧，你認(rèn)為產(chǎn)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(rèn)識？。
（4）【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(chǎn)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(dāng)?shù)穆葰馇『猛耆�反�?yīng)，理論上可得到“84”消毒液的質(zhì)量是。
②請仿照“84”消毒液的生產(chǎn)原理，寫出用氯氣和石灰乳制取漂白粉的化學(xué)方程式：。

Answer 1

【答案】
（1）MnO2+4HCl（濃） MnCl 2+Cl2↑+2H2O
（2）錐形瓶,CF
（3）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 + Cl2 2HCl,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）
（4）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(xué)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(yīng)選擇C發(fā)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 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(xué)得出結(jié)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(jié)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(yīng)作尾氣處理；鋅粒和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，化學(xué)方程式為：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑；氫氣不純會爆炸，點燃前應(yīng)檢驗氫氣的純度；氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體，化學(xué)方程式：H2 + Cl2 2HCl；

【實驗反思】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(shè)恰好反應(yīng)吸收的氯氣為x

Cl2+	2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
71	80
x	100kg×16%

x=14.2kg

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

②氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，化學(xué)方程式為：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用氧氣的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握氧氣的化學(xué)性質(zhì)：特有的性質(zhì)：支持燃燒，供給呼吸；①質(zhì)量守恒定律只適用于化學(xué)變化，不適用于物理變化；②不參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量及不是生成物的物質(zhì)質(zhì)量不能計入“總和”中；③要考慮空氣中的物質(zhì)是否參加反應(yīng)或物質(zhì)（如氣體）有無遺漏．