Question

4．工業(yè)上將純凈干燥的氯氣通入到物質(zhì)的量濃度為0.375mol/L的NaOH溶液中得到漂水．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用下述實(shí)驗(yàn)裝置探究Cl₂性質(zhì)并模擬制備漂水．

（1）配制470mL物質(zhì)的量濃度為0.375mol/L的NaOH溶液時(shí)，主要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒和500mL容量瓶．
（2）濃硫酸的作用是干燥氯氣．
（3）裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（4）裝置B中飽和NaCl溶液可用于除去Cl₂中的HCl氣體，已知氯氣與水的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，請(qǐng)簡(jiǎn)述用飽和NaCl溶液除去Cl₂中HCl氣體的原理（用離子方程式表示，并配必要的文字說明）HCl溶于水電離出的H⁺和飽和NaCl溶液中的Cl^- 都會(huì)對(duì)反應(yīng)Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO 起到抑制作用
、．
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置D中濕潤(rùn)的紅色紙條褪色，干燥部分沒有褪色，放置一段時(shí)間后，紙條全部褪色．該同學(xué)認(rèn)為Cl₂的密度比空氣大，可能是試管下部Cl₂的濃度大于試管上部Cl₂的濃度所導(dǎo)致的．請(qǐng)判斷該解釋是否合理，并分析產(chǎn)生上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因不合理；實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中Cl₂與濕潤(rùn)紅色紙條中的水反應(yīng)生成HClO使?jié)駶?rùn)的紅色紙條褪色，干燥部分沒有HClO，所以紙條不褪色；放置一段時(shí)間，由于燒杯中的水蒸氣過來(lái)或紙條下端的水分子運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致紙條上端濕潤(rùn)而褪色．
（6）如果制得氯元素含量為10%的漂水溶液35.5g，那么其中含NaClO的物質(zhì)的量為0.05mol．

Answer 1

分析 探究Cl₂性質(zhì)并模擬制備漂水流程：A裝置：濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，當(dāng)含氯化氫的氯氣通過飽和食鹽水時(shí)，氯化氫溶解在其中，氯氣幾乎不溶，B裝置：用飽和食鹽水，除去氯氣中的氯化氫雜質(zhì)；濃硫酸具有吸水性，且不與氯氣反應(yīng)，裝置C：濃硫酸的作用為干燥氯氣，裝置D：干燥氯氣不能使有色布條褪色，干燥的紅色布條看不到明顯現(xiàn)象，濕潤(rùn)的紅色紙條褪色，是因?yàn)槁葰夂退�反�?yīng)生成具有漂白性的HClO，氯氣都有毒，會(huì)污染空氣，裝置E：吸收尾氣．
（1）根據(jù)溶液配制中用到的儀器來(lái)分析，配制470mL溶液，應(yīng)選擇500mL容量瓶；
（2）濃硫酸具有吸水性，可用來(lái)干燥氣體；
（3）氯氣有毒，不能排放在環(huán)境中，用NaOH溶液吸收；
（4）根據(jù)離子的濃度來(lái)分析平衡移動(dòng)；
（5）根據(jù)氯氣不能使紅色物質(zhì)褪色，HClO使有色的物質(zhì)褪色及水分子的運(yùn)動(dòng)來(lái)分析；
（6）氯元素含量為10%的漂水溶液35.5g，則m（Cl）=3.55g，n（Cl）=0.1mol，再利用n（Cl）=n（NaCl）+n（NaClO）及Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O來(lái)分析．

解答 解：（1）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒和容量瓶，配制470mL溶液，應(yīng)選擇500mL容量瓶，
故答案為：500mL容量瓶；
（2）因濃硫酸具有吸水性，且不與氯氣反應(yīng)，則裝置C中濃硫酸的作用為干燥氯氣，
故答案為：干燥氯氣；
（3）未參加反應(yīng)的氯氣不能排放在環(huán)境中，則裝置E為吸收尾氣的裝置，其離子反應(yīng)為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）氯氣溶于水發(fā)生Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，而HCl溶于水電離出的H⁺和飽和NaCl溶液中的Cl^-都會(huì)對(duì)反應(yīng)Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO起到抑制作用，則可利用飽和NaCl溶液除去Cl₂中HCl氣體，
故答案為：HCl溶于水電離出的H⁺和飽和NaCl溶液中的Cl^-都會(huì)對(duì)反應(yīng)Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO起到抑制作用；
（5）因氯氣不能使紅色物質(zhì)褪色，HClO使有色的物質(zhì)褪色，且一段時(shí)間后水分子能運(yùn)動(dòng)到干燥的紅色紙條中，則實(shí)驗(yàn)不合理，可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室將濕潤(rùn)的紅色紙條與干燥的紙條分離，如設(shè)計(jì)為取一塑料板將干燥的紅色紙條和濕潤(rùn)的紅色紙條分別貼在塑料板兩側(cè)，將該裝置放入裝置D中或?qū)⒙葰庀韧ㄈ胙b有干燥的紅色紙條的試管，再通入裝有濕潤(rùn)的紅色紙條的試管中，
故答案為：不合理；實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中Cl₂與濕潤(rùn)紅色紙條中的水反應(yīng)生成HClO使?jié)駶?rùn)的紅色紙條褪色，干燥部分沒有HClO，所以紙條不褪色；放置一段時(shí)間，由于燒杯中的水蒸氣過來(lái)或紙條下端的水分子運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致紙條上端濕潤(rùn)而褪色；
（6）氯元素含量為10%的漂水溶液35.5g，則m（Cl）=×10%=3.55g，n（Cl）=$\frac{3.55g}{35.5g/mol}$=0.1mol，由Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O可知，n（Cl）=n（NaCl）+n（NaClO），則n（NaClO）=$\frac{0.1mol}{2}$=0.05mol，
故答案為：0.05．．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氯氣的制取實(shí)驗(yàn)裝置及氯氣的性質(zhì)，明確裝置的作用及裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)即可解答，題目難度中等，利用反應(yīng)來(lái)分析問題是學(xué)生在解答中易忽視的地方，注意計(jì)算中量的關(guān)系為解答的易錯(cuò)點(diǎn)．