2018-2019版高中化學(xué) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 第一單元 氯、溴、碘及其化合物 第1課時學(xué)案 蘇教版必修1.doc

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第1課時　氯氣的生產(chǎn)原理 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.知道海水中的豐富資源和氯化鈉作為重要工業(yè)原料的主要用途。2.初步認(rèn)識工業(yè)上電解飽和食鹽水制取氯氣的反應(yīng)原理。3.學(xué)會實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法。 一、氯氣的工業(yè)制法 1．實(shí)驗(yàn)過程 右圖為電解飽和食鹽水的裝置圖： 按右圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (1)接通電源，觀察食鹽水發(fā)生的變化。通電一段時間后，將小試管套在a管上，收集U形管左端產(chǎn)生的氣體。2 min后，提起小試管，并迅速用拇指堵住試管口，移近點(diǎn)燃的酒精燈，松開拇指，檢驗(yàn)收集到的氣體。 (2)取一支小試管，用向上排空氣法收集從b管導(dǎo)出的氣體，觀察收集到的氣體的顏色。 (3)關(guān)閉電源，打開U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，觀察溶液的顏色。 2．實(shí)驗(yàn)分析 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 (1) 出現(xiàn)爆鳴聲 a管中氣體為氫氣 (2) 產(chǎn)生黃綠色的氣體 b管中氣體為氯氣 (3) 鐵棒端溶液變紅 石墨棒端溶液不變色 U形管左端溶液顯堿性 U形管右端溶液不顯堿性 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 根據(jù)實(shí)驗(yàn)推斷電解飽和食鹽水的產(chǎn)物是H2、Cl2、NaOH溶液。 工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理 (1)工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。 (2)氯堿工業(yè)：以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取Cl2等產(chǎn)品的工業(yè)。 提醒　工業(yè)上電解熔融的NaCl或MgCl2獲取Na和Mg，同時得到副產(chǎn)物Cl2?；瘜W(xué)方程式為2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 【例1】　某實(shí)驗(yàn)興趣小組利用如下圖所示裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水并檢驗(yàn)其生成物的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)圖中開關(guān)K閉合片刻后，請回答下列問題： (1)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)a為電源的________(填“正”或“負(fù)”)極；D中收集的氣體是______________________。 (3)C試管盛放________________________溶液。溶液中A電極附近的現(xiàn)象為________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________。 答案　(1)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (2)負(fù)　氫氣(或H2) (3)淀粉碘化鉀(或淀粉碘化鈉等其他合理答案均可)　有氣泡產(chǎn)生　溶液由無色變?yōu)榧t色 解析　電解飽和食鹽水產(chǎn)生NaOH、H2和Cl2，H2的密度比空氣小，只能用向下排空氣法收集，所以D中收集的氣體是H2，而H2在與直流電源的負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生，所以a為電源的負(fù)極，A極上除了有氫氣產(chǎn)生外，溶液中還產(chǎn)生NaOH，所以遇酚酞溶液變紅。b為電源的正極，B極上產(chǎn)生氯氣，可以用淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)。 易錯提醒　在氯堿工業(yè)中，必須通電才能實(shí)現(xiàn)生成H2、Cl2和NaOH，所以在書寫方程式時一定要注明反應(yīng)條件。H2在陰極(與電源負(fù)極相連的一極)上產(chǎn)生，Cl2在陽極(與電源正極相連的一極)上產(chǎn)生。 二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置如下圖所示： (1)反應(yīng)原理：___________________________________________________________ ________________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。 (2)實(shí)驗(yàn)裝置：氣體制備型化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計，要將化學(xué)反應(yīng)原理、氣體凈化、收集和尾氣處理等結(jié)合起來。 ①填寫裝置中試劑名稱： C：______________，D：____________，F(xiàn)：____________。 ②其中C的作用是除去Cl2中的____________________________________(填化學(xué)式，下同)； D的作用是除去Cl2中的________。 ③該裝置中收集Cl2使用的是____________法。還可用排__________________的方法，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④其中F的作用是___________________________________________________________。 ⑤檢驗(yàn)Cl2是否收集滿可用________________________放在集氣瓶口，若試紙________，則證明已集滿。 答案　(1)4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ (2)①飽和食鹽水　濃硫酸　氫氧化鈉溶液 ②HCl　H2O?、巯蛏吓趴諝狻★柡褪雏}水　Cl2在飽和食鹽水中的溶解度比較小　④吸收尾氣Cl2，防止污染空氣　⑤濕潤的淀粉碘化鉀試紙　變藍(lán) 1．制氣裝置 制取氣體的一般流程：氣體發(fā)生裝置→氣體凈化裝置(除雜、干燥)→氣體收集裝置→尾氣處理裝置。 (1)發(fā)生裝置：固體＋液體氣體。 (2)凈化裝置：上圖中C、D裝置為洗氣瓶，組裝原則“長進(jìn)短出”，除雜在前，干燥在后。 2．試劑的選擇 選取試劑的主要依據(jù)是制取氣體的性質(zhì)。氯氣具有強(qiáng)氧化性，常用氧化Cl－的方法來制取，因此要選用含有Cl－的物質(zhì)(如鹽酸)和具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)(如MnO2、KMnO4等)來制取。如 MnO2＋4HCl(濃)△,MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 3．收集方法 (1)向上排空氣法(Cl2密度大于空氣)。 (2)排飽和食鹽水法(Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去實(shí)驗(yàn)過程中揮發(fā)產(chǎn)生的HCl氣體)。 4．干燥劑的選擇 選擇氣體干燥劑的主要依據(jù)是被干燥氣體不能與干燥劑反應(yīng)。如氯氣能與堿反應(yīng)，所以不能用堿石灰進(jìn)行干燥，常用濃硫酸、五氧化二磷等進(jìn)行干燥。 5．驗(yàn)滿方法 (1)將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。 (2)將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛 Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。 6．尾氣處理 Cl2有毒，易污染空氣，需用NaOH溶液吸收。 【例2】　(1)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時，下列操作不正確的是__________(填序號)。 ①裝置Ⅰ可用于制取少量Cl2 ②用裝置Ⅱ除去Cl2中的少量HCl ③用裝置Ⅲ制取Cl2 ④用裝置Ⅳ干燥Cl2 (2)實(shí)驗(yàn)室制取干燥、純凈的氯氣，除了二氧化錳、濃鹽酸外還需要____________、____________、____________。 (3)已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。 若用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來制備純凈、干燥的氯氣及驗(yàn)證它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是________(填字母)。 答案　(1)①②③④ (2)飽和食鹽水　濃H2SO4　NaOH溶液　(3)BD 解析　(1)①實(shí)驗(yàn)室制取Cl2用濃鹽酸和MnO2反應(yīng)，而不用稀鹽酸；②除去Cl2中的HCl氣體用飽和食鹽水，NaHCO3溶液與HCl反應(yīng)并放出CO2氣體，氣體應(yīng)“長進(jìn)短出”；③MnO2與濃鹽酸需在加熱條件下反應(yīng)；④干燥Cl2使用濃H2SO4洗氣瓶，應(yīng)“長進(jìn)短出”。(2)制取純凈 Cl2還需飽和食鹽水除去HCl氣體，濃H2SO4干燥Cl2，NaOH溶液除去多余的Cl2。(3)B處NaOH溶液與Cl2能反應(yīng)；D處試管缺少出氣導(dǎo)管且應(yīng)將導(dǎo)管末端通入NaOH溶液中。 思維啟迪 1．實(shí)驗(yàn)室制備Cl2注意事項(xiàng) (1)必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。 (2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，減少HCl的揮發(fā)。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。 (4)尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因?yàn)槿芤褐蠧a(OH)2濃度小，吸收不完全。 2．MnO2與濃鹽酸反應(yīng)特點(diǎn) (1)濃鹽酸中，部分Cl－的化合價升高，4 mol HCl參加反應(yīng)，被氧化的Cl－為2 mol。 (2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變小，故MnO2足量時，鹽酸不能完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液為鹽酸和MnCl2混合液。 1．下列關(guān)于電解飽和食鹽水過程的說法正確的是(　　) A．電解飽和食鹽水的工廠要首先將食鹽進(jìn)行除雜 B．與電源正極相連的電極區(qū)有NaOH生成 C．與電源負(fù)極相連的電極上有氯氣生成 D．電解飽和食鹽水的過程中Na＋濃度減小 答案　A 解析　根據(jù)電解飽和食鹽水的裝置可知，與電源正極相連的電極區(qū)產(chǎn)生Cl2，而與電源負(fù)極相連的電極區(qū)產(chǎn)生H2和NaOH，故B、C均不正確；因?yàn)镹a＋沒有參與反應(yīng)，其物質(zhì)的量不變，但電解過程中消耗了水，溶液體積減小，Na＋濃度增大，故D不正確。 2．工業(yè)上電解飽和食鹽水制Cl2和實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2相同的原理是(　　) A．都是將負(fù)價的氯轉(zhuǎn)變?yōu)榱銉r的氯 B．都是將正價的氯轉(zhuǎn)變?yōu)榱銉r的氯 C．都是復(fù)分解反應(yīng) D．都是置換反應(yīng) 答案　A 3．欲除去Cl2中的少量HCl氣體，可選用(　　) A．NaOH溶液 B．飽和食鹽水 C．濃硫酸 D．石灰水 答案　B 解析　利用了HCl極易溶于水，而Cl2在飽和食鹽水中溶解度很小的原理。 4．實(shí)驗(yàn)室制取下列各組氣體，所用氣體發(fā)生裝置相同的是(　　) A．金屬鋅與硫酸反應(yīng)制取H2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2 B．金屬鋅與硫酸反應(yīng)制取H2、氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取O2 C．二氧化錳和濃鹽酸混合加熱制取Cl2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2 D．二氧化錳和濃鹽酸混合加熱制取Cl2、金屬鋅與硫酸反應(yīng)制取H2 答案　A 解析　據(jù)反應(yīng)原理選取相應(yīng)的裝置，二氧化錳和濃鹽酸制氯氣、氯酸鉀與二氧化錳混合制氧氣，均需要加熱；A選項(xiàng)中制取H2和CO2的反應(yīng)均不需要加熱。 5．某化學(xué)興趣小組利用MnO2和濃HCl及如圖裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是(　　) A．①中可用分液漏斗代替長頸漏斗 B．①中缺少加熱裝置 C．②中盛放的NaOH溶液可以凈化Cl2 D．④中的導(dǎo)管口若連接倒置漏斗可防止倒吸 答案　C 解析　本題考查Cl2的制備，旨在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計能力。氯氣中混有氯化氫氣體，應(yīng)該用飽和食鹽水除去氯化氫，氯化氫和氯氣均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，故B中不能盛放氫氧化鈉溶液。 6．下圖表示在沒有通風(fēng)櫥時制取純凈的氯氣設(shè)計的裝置圖，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾。 (1)燒杯中盛放的液體是________，其作用是________________________，水槽中盛放的液體是________。 (2)簡述操作過程：(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始)在收集氯氣之前，應(yīng)________________________；當(dāng)氯 氣純度合乎要求時，應(yīng)____________________________________；當(dāng)氯氣收集完畢時，應(yīng)________________________________________________________________________。 (3)將8.7 g MnO2與含HCl 14.6 g的濃鹽酸共熱制Cl2，甲同學(xué)認(rèn)為可制得Cl2 7.1 g，乙同學(xué)認(rèn)為制得Cl2的質(zhì)量小于7.1 g，你認(rèn)為__________(填“甲”或“乙”)同學(xué)正確，原因是________________________________________________________________________。 答案　(1)NaOH溶液　吸收多余的Cl2　飽和食鹽水 (2)打開B夾，關(guān)閉A夾　打開A夾，關(guān)閉B夾　關(guān)閉A夾，打開B夾 (3)乙　①濃鹽酸易揮發(fā)；②隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸濃度會降低，稀鹽酸將不再反應(yīng) 解析　用飽和食鹽水可洗去Cl2中混有的HCl，又使Cl2損失較少，故可用排飽和食鹽水法收集Cl2。處理制Cl2的尾氣最好的試劑是強(qiáng)堿溶液。由于濃鹽酸會揮發(fā)，稀鹽酸不能反應(yīng)，故用濃鹽酸制Cl2時HCl不能完全反應(yīng)。 [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　Cl2的工業(yè)制法 1．許多國家十分重視海水資源的綜合利用，不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是(　　) A．氯、溴、碘 B．鈉、鎂、鋁 C．燒堿、氫氣 D．食鹽、淡水 答案　D 解析　A項(xiàng)中Cl2是通過電解飽和食鹽水制得的，Br2、I2通過Cl2置換制備；B項(xiàng)Na、Mg、Al均通過電解制備；C項(xiàng)中NaOH、H2均可通過電解飽和食鹽水獲得，以上均為化學(xué)變化；只有D項(xiàng)中食鹽可通過蒸發(fā)、淡水可通過蒸餾獲得，屬物理變化。 2．下列關(guān)于電解NaCl水溶液的說法不正確的是(　　) A．電解產(chǎn)物為Cl2和Na B．電解過程中能產(chǎn)生黃綠色氣體 C．電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，然后滴加石蕊溶液，溶液呈藍(lán)色 D．用排水集氣法可以收集到較純凈的氫氣 答案　A 解析　電解NaCl水溶液的反應(yīng)式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，反應(yīng)過程中陽極產(chǎn)生了黃綠色的氣體，陰極生成了難溶于水的無色氣體(H2)，可用排水法收集；陰極生成NaOH使溶液呈現(xiàn)堿性，能使石蕊變藍(lán)。A項(xiàng)錯誤，電解熔融的NaCl才得到Cl2和Na：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑(鈉的工業(yè)制法)。 3．用惰性電極電解未精制的飽和食鹽水，食鹽水裝在U形管內(nèi)。結(jié)果很快在某一電極附近出現(xiàn)食鹽水渾濁現(xiàn)象。造成渾濁的難溶物主要是(　　) A．碳酸鎂 B．硫酸鋇 C．氫氧化鎂 D．碳酸鋇 答案　C 解析　食鹽中含有Ca2＋、Mg2＋等離子，Mg2＋與電解質(zhì)在陰極產(chǎn)生的OH－作用產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀。 4．氯堿工業(yè)生產(chǎn)中，每生產(chǎn)1 t Cl2，理論上應(yīng)得到燒堿質(zhì)量為(　　) A．1.127 t B．1 t C．2 t D．2 mol 答案　A 解析　設(shè)生成燒堿的質(zhì)量為x，則 2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 　　　　　　 80　　　71 　　　　　　 x　　　 1 t x≈1.127 t。 題組二　Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法 5．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的試管壁沾附有MnO2，除去MnO2可用的試劑是(　　) A．蒸餾水 B．KOH溶液 C．稀鹽酸 D．熱的濃鹽酸 答案　D 解析　聯(lián)想實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的原理，本題實(shí)質(zhì)上考查該反應(yīng)的發(fā)生條件，即MnO2可以在加熱的條件下與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，D選項(xiàng)正確。 6．下列關(guān)于氯氣制備原理的說法中不正確的是(　　) A．電解飽和食鹽水制氯氣時，與電源正極相連的碳棒上方充滿黃綠色氣體 B．工業(yè)上制取氯氣的原料是飽和食鹽水 C．實(shí)驗(yàn)室制法和工業(yè)制法的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是相同的 D．實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時最好大火加熱使溫度迅速升高 答案　D 解析　電解飽和食鹽水制氯氣時，Cl－在與電源正極相連的碳棒上轉(zhuǎn)化為Cl2，A項(xiàng)正確；濃鹽酸具有揮發(fā)性，實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時應(yīng)緩緩加熱以減少氯化氫的損失，D項(xiàng)錯誤。 7．為了在實(shí)驗(yàn)室制得干燥而純凈的氯氣，正確的凈化順序是(　　) A．第一步通過濃硫酸，第二步通過無水氯化鈣 B．第一步通過濃硫酸，第二步通過飽和食鹽水 C．第一步通過飽和食鹽水，第二步通過濃硫酸 D．第一步通過堿石灰，第二步通過濃硫酸 答案　C 解析　實(shí)驗(yàn)室制取的氯氣中通常含有HCl和H2O(g)，結(jié)合氯氣性質(zhì)可知先通過飽和食鹽水除HCl，再通過濃硫酸除水蒸氣。 8．在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列收集Cl2的正確裝置是(　　) 答案　C 解析　集氣瓶中使用單孔橡膠塞塞緊，只能進(jìn)氣，不能排氣，則瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大到一定程度，可能將橡膠塞壓出，A項(xiàng)錯誤；因?yàn)镃l2比空氣的密度大，Cl2應(yīng)短管進(jìn)，B項(xiàng)錯誤；C項(xiàng)，該裝置既能收集Cl2，又能進(jìn)行尾氣處理且防倒吸，正確；由于Cl2和NaOH溶液反應(yīng)，所以不能收集到Cl2，D項(xiàng)錯誤。 9．將0.15 mol的MnO2與過量的 12 molL－1的濃鹽酸反應(yīng)和50 mL 12 molL－1的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)相比，兩者產(chǎn)生的Cl2(其他反應(yīng)條件相同)(　　) A．一樣多 B．前者較后者多 C．后者較前者多 D．無法比較 答案　B 解析　注意MnO2與濃鹽酸的反應(yīng)過程，當(dāng)濃鹽酸少量時，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變成稀鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，則依據(jù)化學(xué)方程式可知，0.15 mol的MnO2與過量的12 molL－1的濃鹽酸反應(yīng)，可產(chǎn)生0.15 mol的氯氣，50 mL 12 molL－1的濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量為0.6 mol，當(dāng)MnO2足量時，0.6 mol HCl不能反應(yīng)完全，則產(chǎn)生的氯氣小于0.15 mol，B選項(xiàng)正確。 10．實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如下圖所示。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置，其中錯誤的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案　C 解析　裝置③的導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出。 [綜合強(qiáng)化] 11．某課外活動小組利用如圖所示裝置制取氯氣，提供的試劑：濃鹽酸、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀固體、水。反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 (1)裝置M中盛放的試劑是______________；H中盛放的試劑是____________________。 (2)收集Cl2時，關(guān)閉彈簧夾______和彈簧夾________，打開彈簧夾______________。 (3)尾氣處理時，關(guān)閉彈簧夾a和彈簧夾____________，打開彈簧夾________________。處理尾氣選用的試劑為______________________。 (4)用含0.032 mol HCl的濃鹽酸跟足量高錳酸鉀固體反應(yīng)，產(chǎn)生Cl2的物質(zhì)的量應(yīng)____________(填“大于”“等于”或“小于”)0.01 mol。 解題思路　結(jié)合題干中所給的原料、反應(yīng)原理，觀察實(shí)驗(yàn)裝置圖，找到發(fā)生裝置、除雜裝置、收集裝置、尾氣吸收裝置，題目便可順利解出。 答案　(1)濃鹽酸　飽和食鹽水　(2)a　c　b (3)b　c　氫氧化鈉溶液　(4)小于 解析　裝置M中應(yīng)為濃鹽酸，G中應(yīng)為高錳酸鉀固體，H中應(yīng)為飽和食鹽水，用來除去Cl2中混有的HCl氣體，裝置P是尾氣處理裝置，燒杯中的試劑是氫氧化鈉溶液。(2)收集Cl2時，先關(guān)閉彈簧夾a和c，打開彈簧夾b，生成的Cl2會將飽和食鹽水壓入燒杯D中，從而使Cl2收集在H中。(3)尾氣處理時關(guān)閉彈簧夾a和彈簧夾b，打開彈簧夾c，多余的Cl2就會被P中的氫氧化鈉溶液吸收。(4)根據(jù)化學(xué)方程式可知，若含0.032 mol HCl的濃鹽酸完全反應(yīng)會生成0.01 mol Cl2，但由于濃鹽酸具有揮發(fā)性，有一部分HCl會揮發(fā)出來，從而使反應(yīng)的HCl小于0.032 mol，故生成的氯氣的物質(zhì)的量應(yīng)小于0.01 mol。 12．某研究性學(xué)生小組設(shè)計了用氧化濃鹽酸的方法制取氯氣的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)裝置如下圖： (1)寫出圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果將過量的二氧化錳與20 mL 12 molL－1的鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的氯氣明顯少于0.06 mol。其主要的原因有 ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (3)L的作用是____________________________________________________； B的作用是_______________________________________________________。 (4)為了提高濃鹽酸的利用率，你對實(shí)驗(yàn)的建議是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ (2)①反應(yīng)中隨著HCl消耗，鹽酸變稀，稀鹽酸不能與MnO2反應(yīng)?、诩訜釙r有部分HCl揮發(fā)而損失 (3)恒壓條件下確保濃鹽酸順利滴加　利用Cl2在飽和食鹽水中溶解度很小的性質(zhì)來貯存Cl2 (4)將濃鹽酸慢慢滴下；加熱時用小火慢慢加熱等 解析　實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時，使用濃鹽酸和MnO2加熱時反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸變稀，反應(yīng)停止；另外濃鹽酸揮發(fā)，也導(dǎo)致其濃度降低，因此為防止?jié)恹}酸揮發(fā)，可將濃鹽酸慢慢滴下，同時用小火慢慢加熱。 13．氯堿工廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下： 依據(jù)上圖，回答下列問題： (1)在電解過程中，與電源正極相連的電極上產(chǎn)生的氣體的顏色為______________，與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液的堿性變化是_______________________________________。 (2)工業(yè)食鹽含CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________、______________________________________________。 (3)如果粗鹽中SO含量較多，必須添加鋇試劑除去SO，該鋇試劑可以是________(填字母，下同)。 A．Ba(OH)2　　B．Ba(NO3)2　　C．BaCl2 (4)為有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO2－4，加入試劑的合理順序?yàn)開_______。 A．先加NaOH，后加NaCO3，再加鋇試劑 B．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3 C．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3 答案　(1)黃綠色　堿性增強(qiáng)　(2)CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl　MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl　(3)AC　(4)BC 解析　根據(jù)流程圖可知按溶解、除雜、電解、精制等步驟進(jìn)行。(3)如選用Ba(NO3)2則引入了NO雜質(zhì)，在后續(xù)操作中很難除去。 14．實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的一種方法是用KMnO4氧化密度為1.19 gcm－3、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的HCl，其反應(yīng)方程式為2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 (1)15.8 g KMnO4能與____________mol HCl發(fā)生上述反應(yīng)。 (2)若Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為3.17 gL－1，則(1)中產(chǎn)生的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________。 答案　(1)0.8　(2)5.6 L 解析　n(KMnO4)＝15.8 g158 gmol－1＝0.1 mol 2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 2 mol 16 mol 522.4 L 0．1 mol n(HCl) V(Cl2) 求得：n(HCl)＝0.8 mol，V(Cl2)＝5.6 L。