Question

（本題共12分）

氯氣和氯乙烯都是重要的化工產(chǎn)品，年產(chǎn)量均在107t左右。氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備和氯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)都有多種不同方法。

完成下列填空：

(1)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室用2.00mol/L的鹽酸和漂粉精[成分為Ca(ClO)2、CaCl2]反應(yīng)生成氯氣、氯化鈣和水，若產(chǎn)生2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氯氣，發(fā)生反應(yīng)的鹽酸為_________m,l。

(3)實(shí)驗(yàn)室通常用向上排空氣法收集氯氣。設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證所收集的氯氣中是否含有空氣。

_________________

4)工業(yè)上用電石－乙炔法生產(chǎn)乙烯的反應(yīng)如下：

CaO＋3CCaC2＋CO

CaC2＋2H2O→HC≡CH↑＋Ca(OH)2

HC≡CH↑＋HClCH2=CHCl

電石－乙炔法的優(yōu)點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單，產(chǎn)品純度高，而且不依賴于石油資源。

電石－乙炔法的缺點(diǎn)是___________________、_____________________。

(5)乙烷和氯氣反應(yīng)可制得ClCH2CH2Cl，ClCH2CH2Cl加熱分解得到氯乙烯和氯化氫。設(shè)計(jì)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(xué)方程式表示（不必注明反應(yīng)條件）。

要求：①反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫必須用于氯乙烯的制備；②不再產(chǎn)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(nèi)有無殘留氣體。

(4)高能耗 會(huì)污染環(huán)境

(5)CH2=CH2＋Cl2→ClCH2CH2Cl ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl＋HCl HC≡CH＋HCl→CH2=CHCl

【解析】

試題分析：(1)濃鹽酸易揮發(fā)，生成的氯氣中含有氯化氫，應(yīng)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(jù)反應(yīng)物和生成物可知，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HCl＋Ca(ClO)2→CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑，反應(yīng)中生成氯氣的物質(zhì)的量是0.1mol，則消耗氯化氫的物質(zhì)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(yīng)，而空氣與氫氧化鈉不反應(yīng)，據(jù)此檢驗(yàn)，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(nèi)有無殘留氣體。

(4)根據(jù)流程可知，反應(yīng)需要高溫，因此缺點(diǎn)之一是高能耗；需要氯化汞作催化劑，汞是重金屬，因此缺點(diǎn)之二是會(huì)污染環(huán)境。

(5)乙烷和氯氣反應(yīng)可制得ClCH2CH2Cl，ClCH2CH2Cl加熱分解得到氯乙烯和氯化氫，產(chǎn)生的氯化氫可以與乙炔反應(yīng)又生成氯乙烯，因此方案為CH2=CH2＋Cl2→ClCH2CH2Cl、ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl＋HCl、HC≡CH＋HCl→CH2=CHCl。

考點(diǎn)：考查氯氣制備、凈化、計(jì)算、物質(zhì)制備方案設(shè)計(jì)以及評(píng)價(jià)等