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(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）。

（3）【探究二】氯氣的性質
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Cl2 ， 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。
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？。
（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】
（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 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；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 + 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設恰好反應吸收的氯氣為x

Cl2+	2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
71	80
x	100kg×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。
【考點精析】根據題目的已知條件，利用氧氣的化學性質和質量守恒定律及其應用的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握氧氣的化學性質：特有的性質：支持燃燒，供給呼吸；①質量守恒定律只適用于化學變化，不適用于物理變化；②不參加反應的物質質量及不是生成物的物質質量不能計入“總和”中；③要考慮空氣中的物質是否參加反應或物質（如氣體）有無遺漏．