Question

（本題共12分）
氯氣和氯乙烯都是重要的化工產品，年產量均在10⁷t左右。氯氣的實驗室制備和氯乙烯的工業生產都有多種不同方法。
完成下列填空：
(1)實驗室制取純凈的氯氣，除了二氧化錳、濃鹽酸和濃硫酸，還需要_________、________（填寫試劑或溶液名稱）
(2)實驗室用2.00mol/L的鹽酸和漂粉精[成分為Ca(ClO)₂、CaCl₂]反應生成氯氣、氯化鈣和水，若產生2.24L（標準狀況）氯氣，發生反應的鹽酸為_________m,l。
(3)實驗室通常用向上排空氣法收集氯氣。設計一個簡單實驗，驗證所收集的氯氣中是否含有空氣。
_________________
4)工業上用電石－乙炔法生產乙烯的反應如下：
CaO＋3CCaC₂＋CO
CaC₂＋2H₂O→HC≡CH↑＋Ca(OH)₂
HC≡CH↑＋HClCH₂=CHCl
電石－乙炔法的優點是流程簡單，產品純度高，而且不依賴于石油資源。
電石－乙炔法的缺點是___________________、_____________________。
(5)乙烷和氯氣反應可制得ClCH₂CH₂Cl，ClCH₂CH₂Cl加熱分解得到氯乙烯和氯化氫。設計一種以乙烯和氯氣為原料制取氯乙烯的方案（其他原料自選），用化學方程式表示（不必注明反應條件）。
要求：①反應產生的氯化氫必須用于氯乙烯的制備；②不再產生其他廢液。
___________________________________

Answer 1

(1)飽和氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液   (2)100
(3)用試管收集氯氣，收集滿后講試管倒立在氫氧化鈉溶液中，觀察試管內有無殘留氣體。
(4)高能耗  會污染環境
(5)CH₂=CH₂＋Cl₂→ClCH₂CH₂Cl   ClCH₂CH₂Cl→CH₂=CHCl＋HCl   HC≡CH＋HCl→CH₂=CHCl

試題分析：(1)濃鹽酸易揮發，生成的氯氣中含有氯化氫，應該用飽和氯化鈉溶液除去；氯氣有毒需要尾氣處理，用氫氧化鈉溶液吸收。
(2)根據反應物和生成物可知，反應的化學方程式為4HCl＋Ca(ClO)₂→CaCl₂＋2H₂O＋2Cl₂↑，反應中生成氯氣的物質的量是0.1mol，則消耗氯化氫的物質的量是0.2mol，鹽酸的濃度是2.00mol/L，因此需要鹽酸的溶液的體積是100ml。
(3)氯氣能與氫氧化鈉溶液完全反應，而空氣與氫氧化鈉不反應，據此檢驗，即試管收集氯氣，收集滿后講試管倒立在氫氧化鈉溶液中，觀察試管內有無殘留氣體。
(4)根據流程可知，反應需要高溫，因此缺點之一是高能耗；需要氯化汞作催化劑，汞是重金屬，因此缺點之二是會污染環境。
(5)乙烷和氯氣反應可制得ClCH₂CH₂Cl，ClCH₂CH₂Cl加熱分解得到氯乙烯和氯化氫，產生的氯化氫可以與乙炔反應又生成氯乙烯，因此方案為CH₂=CH₂＋Cl₂→ClCH₂CH₂Cl、ClCH₂CH₂Cl→CH₂=CHCl＋HCl、HC≡CH＋HCl→CH₂=CHCl。