(14分)(2013秋•和平区校级月考)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养.(1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验.①写出反应的化学方程式 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1:2 .②下列收集Cl2的正确装置是 C .③将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 Cl2、HClO、ClO﹣ .④设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中, 用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、振荡使其充分反应,静置,发现溶液出现分层现象,下层溶液变为橙红色 .(2)工业制氯气是用电解饱和食盐水的方法.①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质.其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 BaCl2 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的 Na2CO3 和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去.②ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN﹣氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl﹣.处理含CN﹣相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的 2.5 倍.考点：氯气的实验室制法．版权所有专题：卤族元素．分析：（1）①实验室用二氧化锰氧化浓盐酸来制备氯气反应方程式：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；氧化剂为二氧化锰，还原剂为 HCl，依据电子守恒计算反应比；②依据氯气物理性质（氯气是一种密度大于空气，可溶于水的有毒气体）和装置特点解答；③氯气溶于水后大部分氯气仍然以氯气分子形式存在，少部分氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是弱电解质部分电离，依据氯水的成分解答；④溴的四氯化碳显橙红色，氯气有强的氧化性能从溴化钠溶液中置换出溴，反应方程式：Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl；（2）①盐酸要放在最后，来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，要先加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠去除过量的钡离子；②每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，故为2.5倍．解答：解：（1）①实验室制备氯气反应方程式：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，反应中氧化剂MnO2，还原剂HCl，依据元素化合价变化分析计算，二氧化锰中锰元素化合价+4价变化为+2价，电子转移2e﹣，还原剂反应的氯化氢为2mol，氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：2；故答案为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；1：2；②A．只有进气口没有出气口，集气瓶内压强过大，易发生爆炸，故A错误；B．该装置收集的是密度小于空气的气体，而氯气密度大于空气，且氯气有毒不能直接排放，故B错误；C．该装置收集比空气密度大的气体氯气，剩余的氯气有毒需要用氢氧化钠溶液吸收，为防止倒吸，用倒扣在水面的漏斗，符合要求，故C正确；D．氯气与氢氧化钠反应，得不到氯气，故D错误；故选C．③氯气和水反应的方程式：Cl2+H2O=HClO+HCl，氯水的成分：Cl2、HCl、H2O，H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣，具有强氧化性的含氯元素的微粒为：Cl2、HClO、ClO﹣；故答案为：Cl2、HClO、ClO﹣；（4）氯气有强的氧化性能从溴化钠溶液中置换出溴，溴的四氯化碳溶液显橙红色，取少量新制氯水和CCl4于试管中，用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、振荡使其充分反应，静置．发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙红色，反应方程式：Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl，故答案为：用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、振荡使其充分反应，静置，发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙红色；（2）①要先除硫酸根离子，然后再除钙离子，碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制，因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了，只要将三种离子除完了，过滤就行了，最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子，其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的BaCl2，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3，和NaOH溶液，充分反应后将沉淀一并滤去；故答案为：BaCl2；Na2CO3；②依据电子守恒分析计算，每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍，故答案为：2.5．点评：本题考查了氯气的实验室制法和氯水的成分和性质，氧化还原反应电子转移计算，题目难度不大，该部分内容是高考的热点，掌握基础是关键．
(14分)(2013秋•和平区校级月考)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养.
(1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验.
①写出反应的化学方程式 MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O ,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1:2 .
②下列收集Cl2的正确装置是 C .
③将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 Cl2、HClO、ClO﹣ .
④设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中, 用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、振荡使其充分反应,静置,发现溶液出现分层现象,下层溶液变为橙红色 .
(2)工业制氯气是用电解饱和食盐水的方法.
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质.其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 BaCl2 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的 Na2CO3 和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去.
②ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN﹣氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl﹣.处理含CN﹣相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的 2.5 倍.
考点：
氯气的实验室制法．版权所有
专题：
卤族元素．
分析：
（1）①实验室用二氧化锰氧化浓盐酸来制备氯气反应方程式：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；氧化剂为二氧化锰，还原剂为 HCl，依据电子守恒计算反应比；
②依据氯气物理性质（氯气是一种密度大于空气，可溶于水的有毒气体）和装置特点解答；
③氯气溶于水后大部分氯气仍然以氯气分子形式存在，少部分氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是弱电解质部分电离，依据氯水的成分解答；
④溴的四氯化碳显橙红色，氯气有强的氧化性能从溴化钠溶液中置换出溴，反应方程式：Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl；
（2）①盐酸要放在最后，来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，要先加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠去除过量的钡离子；
②每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，故为2.5倍．
解答：
解：（1）①实验室制备氯气反应方程式：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，反应中氧化剂MnO2，还原剂HCl，依据元素化合价变化分析计算，二氧化锰中锰元素化合价+4价变化为+2价，电子转移2e﹣，还原剂反应的氯化氢为2mol，氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：2；
故答案为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；1：2；
②A．只有进气口没有出气口，集气瓶内压强过大，易发生爆炸，故A错误；
B．该装置收集的是密度小于空气的气体，而氯气密度大于空气，且氯气有毒不能直接排放，故B错误；
C．该装置收集比空气密度大的气体氯气，剩余的氯气有毒需要用氢氧化钠溶液吸收，为防止倒吸，用倒扣在水面的漏斗，符合要求，故C正确；
D．氯气与氢氧化钠反应，得不到氯气，故D错误；
故选C．
③氯气和水反应的方程式：Cl2+H2O=HClO+HCl，氯水的成分：Cl2、HCl、H2O，H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣，具有强氧化性的含氯元素的微粒为：Cl2、HClO、ClO﹣；
故答案为：Cl2、HClO、ClO﹣；
（4）氯气有强的氧化性能从溴化钠溶液中置换出溴，溴的四氯化碳溶液显橙红色，取少量新制氯水和CCl4于试管中，用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、振荡使其充分反应，静置．发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙红色，反应方程式：Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl，
故答案为：用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、振荡使其充分反应，静置，发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙红色；
（2）①要先除硫酸根离子，然后再除钙离子，碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制，因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了，只要将三种离子除完了，过滤就行了，最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子，其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的BaCl2，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3，和NaOH溶液，充分反应后将沉淀一并滤去；
故答案为：BaCl2；Na2CO3；
②依据电子守恒分析计算，每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍，故答案为：2.5．
点评：
本题考查了氯气的实验室制法和氯水的成分和性质，氧化还原反应电子转移计算，题目难度不大，该部分内容是高考的热点，掌握基础是关键．
题目解答
答案
分析：
（1）①实验室用二氧化锰氧化浓盐酸来制备氯气反应方程式：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；氧化剂为二氧化锰，还原剂为 HCl，依据电子守恒计算反应比；
②依据氯气物理性质（氯气是一种密度大于空气，可溶于水的有毒气体）和装置特点解答；
③氯气溶于水后大部分氯气仍然以氯气分子形式存在，少部分氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸是弱电解质部分电离，依据氯水的成分解答；
④溴的四氯化碳显橙红色，氯气有强的氧化性能从溴化钠溶液中置换出溴，反应方程式：Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl；
（2）①盐酸要放在最后，来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，要先加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠去除过量的钡离子；
②每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，故为2.5倍．
解答：
解：（1）①实验室制备氯气反应方程式：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，反应中氧化剂MnO2，还原剂HCl，依据元素化合价变化分析计算，二氧化锰中锰元素化合价+4价变化为+2价，电子转移2e﹣，还原剂反应的氯化氢为2mol，氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：2；
故答案为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；1：2；
②A．只有进气口没有出气口，集气瓶内压强过大，易发生爆炸，故A错误；
B．该装置收集的是密度小于空气的气体，而氯气密度大于空气，且氯气有毒不能直接排放，故B错误；
C．该装置收集比空气密度大的气体氯气，剩余的氯气有毒需要用氢氧化钠溶液吸收，为防止倒吸，用倒扣在水面的漏斗，符合要求，故C正确；
D．氯气与氢氧化钠反应，得不到氯气，故D错误；
故选C．
③氯气和水反应的方程式：Cl2+H2O=HClO+HCl，氯水的成分：Cl2、HCl、H2O，H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣，具有强氧化性的含氯元素的微粒为：Cl2、HClO、ClO﹣；
故答案为：Cl2、HClO、ClO﹣；
（4）氯气有强的氧化性能从溴化钠溶液中置换出溴，溴的四氯化碳溶液显橙红色，取少量新制氯水和CCl4于试管中，用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、振荡使其充分反应，静置．发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙红色，反应方程式：Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl，
故答案为：用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、振荡使其充分反应，静置，发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙红色；
（2）①要先除硫酸根离子，然后再除钙离子，碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制，因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了，只要将三种离子除完了，过滤就行了，最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子，其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的BaCl2，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3，和NaOH溶液，充分反应后将沉淀一并滤去；
故答案为：BaCl2；Na2CO3；
②依据电子守恒分析计算，每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍，故答案为：2.5．