Question

I．海水占地球總儲水量的97.2%．若把海水淡化和化工生產結合起來，既可以解決淡水資源缺乏的問題，又可以充分利用海洋資源．
（1）目前國際上使用的“海水淡化”主要技術之一是蒸餾法．蒸餾法是將海水變成蒸汽，蒸汽經過冷卻而得高純度淡水，由此可判斷蒸餾法是

物理變化

（填物理變化、化學變化）．
（2）工業上利用電解飽和食鹽水可制得重要化工產品，又稱為“氯堿工業”．氯氣的工業制取裝置如圖1，回答：

①若飽和食鹽水中含有酚酞，通電后

a

（填a或b）側先變紅．②電解反應的化學方程式為

2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
Ⅱ．某學生設計如圖2所示的實驗裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應制取少量漂白粉（這是一個放熱反應），據此回答下列問題：
（1）在A裝置中用固體二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣，反應的化學方程式

MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．
（2）漂白粉將在U形管中產生，其化學方程式是

2Cl₂ +2Ca（OH）₂=CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O

．
（3）C裝置的作用是

吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣

．
（4）此實驗所得漂白粉的有效成分偏低，該學生經分析并查閱資料發現，主要原因是在U形管中還存在兩個副反應．
①溫度較高時氯氣與消石灰反應成Ca（ClO₃）₂，為避免此副反應的發生，可采取的措施是

冷卻B裝置

．
②試判斷另一個副反應（用化學方程式表示）

Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O

．為避免此副反應的發生，可將裝置作何改進

在A、B之間接一個裝有飽和的NaCl溶液的洗氣瓶

．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）由于蒸餾法只是水的狀態由液態到氣態再到液態的過程，所以屬于物理變化；
（2）電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，裝置圖中與電源正極連接的b電極為陽極，溶液中氯離子失電子發生氧化反應生成氯氣，與電源負極連接的a電極為電解池的陰極，溶液中氫離子得到電子發生還原反應，生成氫氣；陰極附近水的電離平衡因為氫離子減小，氫氧根離子濃度增大，溶液變紅；
Ⅱ．（1）根據濃鹽酸和二氧化錳的性質判斷生成物，從而寫出反應方程式；
（2）氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、次氯酸鈣、水據此書寫化學反應方程式；
（3）氯氣有毒，但能和強堿反應；
（4）①根據溫度較高時氯氣與消石灰反應生成Ca（ClO₃）₂進行分析；
②氫氧化鈣能和氯化氫反應生成氯化鈣；改進加一洗氯氣中氯化氫的裝置．

解答：解：Ⅰ．（1）蒸餾法是將海水變成蒸汽，蒸汽經過冷卻而得高純度淡水，是水的狀態變化，屬于物理變化，
故答案為：物理變化；
（2）電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，裝置圖中與電源正極連接的b電極為陽極，溶液中氯離子失電子發生氧化反應生成氯氣，與電源負極連接的a電極為電解池的陰極，溶液中氫離子得到電子發生還原反應，生成氫氣，反應的化學方程式為2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；a電極為陰極，附近水的電離平衡因為氫離子減小，氫氧根離子濃度增大，溶液變紅，
故答案為：a；2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
Ⅱ．（1）濃鹽酸有還原性，二氧化錳有氧化性，濃鹽酸和二氧化錳能發生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣和水，MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）漂白粉將在U形管中產生，氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、次氯酸鈣、水，其化學方程式為：2Cl₂ +2Ca（OH）₂=CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O；
故答案為：2Cl₂ +2Ca（OH）₂=CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O；
（3）氯氣有毒不能直接排空，但氯氣能和氫氧化鈉反應生成無毒物質，所以C中試劑氫氧化鈉溶液作用為吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣，
故答案為：吸收未反應完的氯氣，防止污染空氣；
（4））①溫度較高時氯氣與消石灰反應生成了Ca（ClO₃）₂，為避免副反應發生，應該降低溫度，所以可以采取將U型管置于冷水浴中的措施，
故答案為：冷卻B裝置；
②鹽酸易揮發，加熱過程中生成的氯氣中含有氯化氫，氯化氫能和消石灰反應，所以反應方程式為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O，應除去氯氣中的HCl，即在A、B之間接一個飽和的NaCl溶液洗氣瓶可除去HCl，
故答案為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；在A、B之間接一個裝有飽和的NaCl溶液的洗氣瓶．

點評：本題考查了氯氣的實驗室制法、尾氣的處理等知識點，考查較為綜合，涉及元素化合物知識以及實驗設計等問題，題目難度中等．