Question

（本题共12分）

氯气和氯乙烯都是重要的化工产品，年产量均在10⁷t左右。氯气的实验室制备和氯乙烯的工业生产都有多种不同方法。

完成下列填空：

(1)实验室制取纯净的氯气，除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸，还需要_________、________（填写试剂或溶液名称）

(2)实验室用2.00mol/L的盐酸和漂粉精[成分为Ca(ClO)₂、CaCl₂]反应生成氯气、氯化钙和水，若产生2.24L（标准状况）氯气，发生反应的盐酸为_________m,l。

(3)实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验，验证所收集的氯气中是否含有空气。

_________________

4)工业上用电石－乙炔法生产乙烯的反应如下：

CaO＋3CCaC₂＋CO

CaC₂＋2H₂O→HC≡CH↑＋Ca(OH)₂

HC≡CH↑＋HClCH₂=CHCl

电石－乙炔法的优点是流程简单，产品纯度高，而且不依赖于石油资源。

电石－乙炔法的缺点是___________________、_____________________。

(5)乙烷和氯气反应可制得ClCH₂CH₂Cl，ClCH₂CH₂Cl加热分解得到氯乙烯和氯化氢。设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案（其他原料自选），用化学方程式表示（不必注明反应条件）。

要求：①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备；②不再产生其他废液。

___________________________________

Answer

(1)饱和氯化钠溶液、氢氧化钠溶液 (2)100

(3)用试管收集氯气，收集满后讲试管倒立在氢氧化钠溶液中，观察试管内有无残留气体。

(4)高能耗 会污染环境

(5)CH2=CH2＋Cl2→ClCH2CH2Cl ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl＋HCl HC≡CH＋HCl→CH2=CHCl

【解析】

试题分析：(1)浓盐酸易挥发，生成的氯气中含有氯化氢，应该用饱和氯化钠溶液除去；氯气有毒需要尾气处理，用氢氧化钠溶液吸收。

(2)根据反应物和生成物可知，反应的化学方程式为4HCl＋Ca(ClO)2→CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑，反应中生成氯气的物质的量是0.1mol，则消耗氯化氢的物质的量是0.2mol，盐酸的浓度是2.00mol/L，因此需要盐酸的溶液的体积是100ml。

(3)氯气能与氢氧化钠溶液完全反应，而空气与氢氧化钠不反应，据此检验，即试管收集氯气，收集满后讲试管倒立在氢氧化钠溶液中，观察试管内有无残留气体。

(4)根据流程可知，反应需要高温，因此缺点之一是高能耗；需要氯化汞作催化剂，汞是重金属，因此缺点之二是会污染环境。

(5)乙烷和氯气反应可制得ClCH2CH2Cl，ClCH2CH2Cl加热分解得到氯乙烯和氯化氢，产生的氯化氢可以与乙炔反应又生成氯乙烯，因此方案为CH2=CH2＋Cl2→ClCH2CH2Cl、ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl＋HCl、HC≡CH＋HCl→CH2=CHCl。

考点：考查氯气制备、净化、计算、物质制备方案设计以及评价等