Question

10．實驗室常用二氧化錳和濃鹽酸共熱的方法制取氯氣，根據(jù)要求回答下列問題．

（1）圖1A、B、C三套裝置中，應選用的裝置是B（選填“A”、“B”、“C”）；
（2）為了防止氯氣污染環(huán)境，圖中所示的溶液甲為氫氧化鈉．
（3）要制得純凈干燥的氯氣，需要在氣體發(fā)生裝置和收集裝置間增加凈化裝置，請將下面提供儀器的導管接口按次序連接：
氣體發(fā)生裝置→C→D→A→B→收集裝置．（用圖2中字母A或B填空），
其中飽和食鹽水的作用是除去氯氣中的氯化氫．
（4）工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，寫出其化學反應原理，并用“雙線橋法”標出電子轉移的方向和數(shù)目．有人用圖3所示裝置制取消毒液（主要成分為NaClO），其中A極為陰極，B極為陽極，則陽極的產(chǎn)物為Cl₂（填化學式）．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應物狀態(tài)及反應條件選擇發(fā)生裝置，注意濃鹽酸的易揮發(fā)性；
（2）氯氣有毒，能夠引起污染，需要進行尾氣處理，依據(jù)氯氣的性質選擇合適的吸收劑；
（3）要制得純凈干燥的氯氣，應先將混合氣體通過盛有飽和NaCl溶液的洗氣瓶，除去HCl氣體，再通過濃硫酸干燥；
（4）依據(jù)電解飽和食鹽水方程式中化合價的變化判斷電子轉移的方向和數(shù)目，依據(jù)制備消毒液的原理判斷電源的正負極．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸為固體與液體反應，反應條件需要加熱，且濃鹽酸易揮發(fā)，應用分液漏斗，不能用長頸漏斗，所以應選擇發(fā)生裝置為B；
故答案為：B；
（2）氯氣有毒，能夠引起污染，需要進行尾氣處理，氯氣與氫氧化鈉反應，可以選擇氫氧化鈉溶液作為尾氣吸收劑，故答案為：氫氧化鈉；
（3）要制得純凈干燥的氯氣，應先將混合氣體通過盛有飽和NaCl溶液的洗氣瓶，除去HCl氣體，再通過濃硫酸干燥，氣體通過洗氣瓶時，氣體要長進短出，所以，連接順序為，發(fā)生裝置→C→D→A→B→收集裝置，
故答案為：A；B；除去氯氣中的氯化氫；
（4）工業(yè)電解飽和食鹽水方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，反應中，Cl元素的化合價有-1價升高到0價，每生成1個氯氣分子失去2個電子，H元素的化合價由+1價降低到0價，每生成1個氫氣分子得到2個電子，用雙線橋表示為：；
用圖中裝置制備消毒液，氯氣應在B極上生成，才能充分與A極生成的NaOH充分反應生成NaClO，所以B極產(chǎn)物為氯氣，
故答案為：；Cl₂．

點評 本題考查了氯氣的實驗室、工業(yè)制備和性質的檢驗，明確制備原理及氯氣的性質是解題關鍵，題目難度不大．