Question

请依据下列信息回答有关问题：
Cl₂是一种黄绿色、具有刺激性气味、有毒的气体，其密度比空气的密度大．能与氢氧化钠溶液反应，生成氯化钠、次氯酸钠（NaClO）和水．Cl₂可用于漂白纸张、布匹以及消毒饮用水等．在实验室里常用下述反应制取氯气：
（1）写出氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：______；生成物中氯元素的化合价分别为______．
（2）实验室选择气体发生装置应考虑的因素有哪些？
（3）如图，在实验室里制取氯气应选择的发生装置是______（填字母）；收集氯气选用D装置，请推测其中氢氧化钠溶液的作用是______．
（4）如图，若选用B、E组合在实验室可制取______气体，反应方程式为______ 2H₂O+O₂↑（或Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑）

Answer

（1）根据氯气与氢氧化钠溶液反应原理书写方程式，并依据化合物中正负化合价总和为0的原则解答；
（2）根据实验室制取气体的一般思路：选择发生装置时要考虑反应物的状态和反应条件进行回答；
（3）根据反应物的状态和反应条件选择制取氯气的发生装置，氯气有毒，所以要进行尾气处理，并依据氯气可与氢氧化钠溶液反应分析解答；
（4）B、E组合在实验室可制取用固体和液体不需加热制取、且不易溶于水的气体，再根据反应原理书写方程式；
（5）根据大理石与稀盐酸反应方程式，依据二氧化碳气体的质量计算碳酸钙的质量，并进而求出大理石中杂质的质量分数．
【解析】
（1）氯气能与氢氧化钠溶液反应，生成氯化钠、次氯酸钠（NaClO）和水，方程式是Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，氯化钠中钠元素显+1价，所以氯元素显-1价，次氯酸钠中钠元素显+1价，氧元素显-2价，所以氯元素显+1价；
故答案为：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；-1、+1；
（2）此题考查实验室制取气体的思路，选择发生装置时要考虑反应物的状态和反应条件；
故答案为：反应物的状态和反应的条件；
（3）根据（2）中分析选择发生装置要考虑反应物的状态和反应条件，因实验室制取氯气是用加热二氧化锰和浓盐酸的方法，即反应物为固体和液体，反应的条件为加热，所以应选C装置，由于氯气有毒，并能与氢氧化钠反应，故可用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气；
故答案为：C；吸收多余的氯气；
（4）B、E组合在实验室可制取用固体和液体不需加热制取、且不易溶于水的气体，实验室用双氧水制取氧气及用锌与稀硫酸反应制取氢气符合条件，氢气和氧气都不溶于水，双氧水和二氧化锰混合生成水和氧气，方程式是 2H2O22H2O+O2↑，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌，方程式是Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
故答案为：氧气；2H2O22H2O+O2↑；
（或氢气；Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑）
（5）【解析】
设CaCO3 的质量为x．
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑   
100                    44
x                     4.4g
=
x=10g                            
×100%=20%
答：大理石中杂质的质量分数为20%．