Question

浩瀚的海洋是一個巨大的寶庫，蘊含有80多種元素，可供提取利用的有50多種。
（1）其中“氯堿工業”就是以食鹽水為原料制取Cl₂等物質，有關的化學方程式為：            。
（2）實驗室用二氧化錳制取氯氣的化學方程式為：                            ；根據上述實驗原理，從下列裝置中選擇合適的發生裝置用于實驗室制取少量氯氣    (填寫裝置的序號)。

（3）實驗室中模擬Br^—→Br₂的轉化，可以通過在KBr溶液中滴加少量新制氯水的實驗進行實現。寫出Br^—→Br₂的轉化離子方程式為：                      ；氯水不穩定，要現用現配，下列吸收氯氣制備氯水的裝置最合理的是     （選填下列選項的編號字母）。

（4）實驗室制備氯氣的反應會因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學進行了以下實驗：取100 mL殘余液放入燒杯中，將燒杯（含玻璃棒）放在電子天平上（如右圖），再把已稱好50.0 g CaCO₃粉末慢慢加入到殘余液中，邊加邊攪拌使其充分反應。觀察讀數變化如下表所示：

CaCO3用量	未加CaCO3時	加約四分之一時	加一半時	全部加完時
讀數／g	318.3	325.3	334.5	359.5

請你據此分析計算：
①實驗中產生的CO₂氣體質量為      ；
②殘余液中鹽酸的物質的量濃度為 (結果精確到小數點后一位)        。

Answer 1

（1）2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑（2分）
（2）MnO₂＋4HCl(濃) MnCl₂＋2H₂O＋Cl₂↑（2分）；b（1分）
（3）2Br^－＋Cl₂＝2Cl^－＋Br₂（2分）；d（1分） （4）①8.8g（2分）；②4.0mol/L（3分）

試題分析：（1）“氯堿工業”是以食鹽水為原料，通過電解法制取Cl₂等物質，有關的化學方程式為2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑。
（2）實驗室用二氧化錳制取氯氣的化學方程式為MnO₂＋4HCl(濃) MnCl₂＋2H₂O＋Cl₂↑。根據方程式可知該反應是固體與液體加熱制備氣體，因此需要的主要儀器是酒精燈、分液漏斗、燒瓶，則實驗裝置應該是裝置b，即答案選b。
（3）氯氣的氧化性強于單質溴的，能把溴離子氧化生成單質溴，所以Br^—→Br₂的轉化離子方程式為2Br^－＋Cl₂＝2Cl^－＋Br₂。氯氣能溶于水，但溶解度很小。另外氯氣有毒，需要尾氣處理，可以用氫氧化鈉溶液吸收，因此正確的答案選d。
（4）①根據質量守恒定律可知，反應中產生CO₂的質量＝318.3g＋50.0g－359.5g＝8.8g。
②CO₂的物質的量＝8.8g÷44g/mol＝0.2mol，則根據方程式可知
CaCO₃＋2HCl=CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑
2mol            1mol
0.4mol           0.2mol
所以鹽酸的濃度＝0.4mol÷0.1L＝4.0mol/L