Question

I．海水占地球總儲(chǔ)水量的97.2%．若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，既可以解決淡水資源缺乏的問(wèn)題，又可以充分利用海洋資源．
（1）目前國(guó)際上使用的“海水淡化”主要技術(shù)之一是蒸餾法．蒸餾法是將海水變成蒸汽，蒸汽經(jīng)過(guò)冷卻而得高純度淡水，由此可判斷蒸餾法是

物理變化

（填物理變化、化學(xué)變化）．
（2）工業(yè)上利用電解飽和食鹽水可制得重要化工產(chǎn)品，又稱(chēng)為“氯堿工業(yè)”．氯氣的工業(yè)制取裝置如圖1，回答：

①若飽和食鹽水中含有酚酞，通電后

a

（填a或b）側(cè)先變紅．②電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
Ⅱ．某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用氯氣與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉（這是一個(gè)放熱反應(yīng)），據(jù)此回答下列問(wèn)題：
（1）在A裝置中用固體二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式

MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．
（2）漂白粉將在U形管中產(chǎn)生，其化學(xué)方程式是

2Cl₂ +2Ca（OH）₂=CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O

．
（3）C裝置的作用是

吸收未反應(yīng)完的氯氣，防止污染空氣

．
（4）此實(shí)驗(yàn)所得漂白粉的有效成分偏低，該學(xué)生經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)，主要原因是在U形管中還存在兩個(gè)副反應(yīng)．
①溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)成Ca（ClO₃）₂，為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可采取的措施是

冷卻B裝置

．
②試判斷另一個(gè)副反應(yīng)（用化學(xué)方程式表示）

Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O

．為避免此副反應(yīng)的發(fā)生，可將裝置作何改進(jìn)

在A、B之間接一個(gè)裝有飽和的NaCl溶液的洗氣瓶

．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）由于蒸餾法只是水的狀態(tài)由液態(tài)到氣態(tài)再到液態(tài)的過(guò)程，所以屬于物理變化；
（2）電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，裝置圖中與電源正極連接的b電極為陽(yáng)極，溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，與電源負(fù)極連接的a電極為電解池的陰極，溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氣；陰極附近水的電離平衡因?yàn)闅潆x子減小，氫氧根離子濃度增大，溶液變紅；
Ⅱ．（1）根據(jù)濃鹽酸和二氧化錳的性質(zhì)判斷生成物，從而寫(xiě)出反應(yīng)方程式；
（2）氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣、水據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式；
（3）氯氣有毒，但能和強(qiáng)堿反應(yīng)；
（4）①根據(jù)溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成Ca（ClO₃）₂進(jìn)行分析；
②氫氧化鈣能和氯化氫反應(yīng)生成氯化鈣；改進(jìn)加一洗氯氣中氯化氫的裝置．

解答：解：Ⅰ．（1）蒸餾法是將海水變成蒸汽，蒸汽經(jīng)過(guò)冷卻而得高純度淡水，是水的狀態(tài)變化，屬于物理變化，
故答案為：物理變化；
（2）電解飽和食鹽水的方法制備氯氣，裝置圖中與電源正極連接的b電極為陽(yáng)極，溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，與電源負(fù)極連接的a電極為電解池的陰極，溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；a電極為陰極，附近水的電離平衡因?yàn)闅潆x子減小，氫氧根離子濃度增大，溶液變紅，
故答案為：a；2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
Ⅱ．（1）濃鹽酸有還原性，二氧化錳有氧化性，濃鹽酸和二氧化錳能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）漂白粉將在U形管中產(chǎn)生，氯氣和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣、水，其化學(xué)方程式為：2Cl₂ +2Ca（OH）₂=CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O；
故答案為：2Cl₂ +2Ca（OH）₂=CaCl₂ +Ca（ClO）₂ +2H₂O；
（3）氯氣有毒不能直接排空，但氯氣能和氫氧化鈉反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì)，所以C中試劑氫氧化鈉溶液作用為吸收未反應(yīng)完的氯氣，防止污染空氣，
故答案為：吸收未反應(yīng)完的氯氣，防止污染空氣；
（4））①溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成了Ca（ClO₃）₂，為避免副反應(yīng)發(fā)生，應(yīng)該降低溫度，所以可以采取將U型管置于冷水浴中的措施，
故答案為：冷卻B裝置；
②鹽酸易揮發(fā)，加熱過(guò)程中生成的氯氣中含有氯化氫，氯化氫能和消石灰反應(yīng)，所以反應(yīng)方程式為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O，應(yīng)除去氯氣中的HCl，即在A、B之間接一個(gè)飽和的NaCl溶液洗氣瓶可除去HCl，
故答案為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；在A、B之間接一個(gè)裝有飽和的NaCl溶液的洗氣瓶．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法、尾氣的處理等知識(shí)點(diǎn)，考查較為綜合，涉及元素化合物知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，題目難度中等．