Question

浩瀚的海洋是一個(gè)巨大的寶庫，蘊(yùn)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(yè)”就是以食鹽水為原料制取Cl₂等物質(zhì)，有關(guān)的化學(xué)方程式為：

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳制取氯氣的化學(xué)方程式為：

 

；根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)原理，從下列裝置中選擇合適的發(fā)生裝置用于實(shí)驗(yàn)室制取少量氯氣

 

（填寫裝置的序號(hào)）．
（3）實(shí)驗(yàn)室中模擬Br^-→Br₂的轉(zhuǎn)化，可以通過在KBr溶液中滴加少量新制氯水的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)．寫出Br^-→Br₂的轉(zhuǎn)化離子方程式為：

 

；氯水不穩(wěn)定，要現(xiàn)用現(xiàn)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(xiàng)的編號(hào)字母）．


（4）實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng)會(huì)因鹽酸濃度下降而停止．為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：取100mL殘余液放入燒杯中，將燒杯（含玻璃棒）放在電子天平上（如下圖），再把已稱好50.0g CaCO₃粉末慢慢加入到殘余液中，邊加邊攪拌使其充分反應(yīng)．觀察讀數(shù)變化如下表所示：

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

請(qǐng)你據(jù)此分析計(jì)算：
①實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的CO₂氣體質(zhì)量為

 

；
②殘余液中鹽酸的物質(zhì)的量濃度為（結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）

 

．

Answer 1

分析：（1）“氯堿工業(yè)”通過飽和食鹽水得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣；
（2）二氧化錳與濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；根據(jù)該反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件選擇合理的裝置；
（3）根據(jù)氯氣能氧化溴離子得到單質(zhì)溴形成反應(yīng)的離子方程式；由于氯氣有毒，所以需要對(duì)尾氣進(jìn)行吸收；
（4）①先判斷碳酸鈣過量情況，然后根據(jù)最終質(zhì)量差可以計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量；
②根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出消耗HCl的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算出殘余液中鹽酸的物質(zhì)的量濃度．

解答：解：（1）電解飽和食鹽水反應(yīng)生成NaOH、H₂、Cl₂，該反應(yīng)方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、水、氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；該反應(yīng)需要加熱條件下進(jìn)行，反應(yīng)物為固體和液體，所以只有裝置b合理，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；b；
（3）氯氣能氧化溴離子得到單質(zhì)溴，離子方程式為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，氯氣有毒，應(yīng)注意尾氣吸收，以防污染空氣，所以裝置d最合理，
故答案為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂；d；
（4）①未加CaCO₃時(shí)總量為：318.3，加約四分之一時(shí)，加入碳酸鈣的質(zhì)量為：50g×

1

4

=12.5g，反應(yīng)后溶液增加的質(zhì)量為：318.3g+12.5g-325.3=5.5g；
加一半碳酸鈣時(shí)，溶液增加的質(zhì)量為：318.3g+25g-334.5=8.8g；加入50g碳酸鈣時(shí)，即又加入了25g碳酸鈣，此時(shí)總質(zhì)量增加了25g，說明加入一半碳酸鈣時(shí)，溶液中鹽酸已經(jīng)完全反應(yīng)，所以減少的質(zhì)量8.8g即為二氧化碳的質(zhì)量，
故答案為：8.8g；
②反應(yīng)生成了8.8g二氧化碳，n（CO₂）=

8.8g

44d/mol

=0.2mol，根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式CaCO₃～2HCl可知，消耗氯化氫的物質(zhì)的量為：n（HCl）=2n（CO₂）=0.4mol，殘余液中鹽酸的物質(zhì)的量濃度為：c（HCl）=

0.4mol

0.1L

=4.0mol/L，
故答案為：4.0mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法、氯溴碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，題目難度中等，注意掌握實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的反應(yīng)原理，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．