Question

(14分)结合氯气的相关知识解决下列问题。

（1）在实验室中制取Cl₂，下列收集Cl₂的正确装置是             （填字母）。

将Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子有                   。

（2）氯气可用于生产漂白粉。由于盐酸浓度不同，漂白粉与盐酸混合发生反应的反应类型不同。

漂白粉与稀盐酸发生复分解反应，离子方程式为                      。

漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应，离子方程式为                    。

（3）某实验小组向100mL FeI₂溶液中逐渐通入Cl₂，会依次发生如下反应：

a．Cl₂+2I^－＝2Cl^－+I₂

b．Cl₂+2Fe²⁺＝2Cl^－+2Fe³⁺

c．5Cl₂+I₂+6H₂O＝10Cl^－+2IO₃^－+12H⁺

其中Fe³⁺、I₂的物质的量随n(Cl₂)的变化如图所示。

请回答下列问题：

①当n(Cl₂)＝0.12mol时，不考虑水的电离及金属离子的水解，分析溶液中所含金属阳离子及其

物质的量                    （写出计算过程，否则不得分）。

②当溶液中n(Cl^－)：n(IO₃^－)＝8:1时，通入的Cl₂在标准状况下的体积为          L（写出计算过程，否则不得分）。

Answer

(14分，每空2分)

（1）C Cl2、HClO、ClO－

（2）H++ClO－＝ HClO 2H++ClO－+Cl－＝ Cl2↑+ H2O

（3）① Fe2+ 0.06mol Fe3+ 0.04mol ② 8.96L

【解析】

试题分析：（1）氯气比空气重，需采用向上排空气法收集，氯气有毒，不能排放到空气中，需进行尾气吸收，A集气瓶密封，无法进入气体，错误,B无尾气吸收装置，错误；D气体直接进入NaOH溶液中，发生反应收集不到氯气，错误；选C，氯气通入水中，发生反应Cl2+H2OHCl+HClO，氯水中有Cl2、H2O、H＋、Cl－、ClO－、HClO六种微粒，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子有Cl2、HClO、ClO－。

（2）工业制备漂白粉的化学反应为2Cl2+2Ca(OH)2 =CaCl2 +Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的成分为CaCl2 、Ca(ClO)2，漂白粉与稀盐酸发生复分解反应，离子方程式为H++ClO－＝ HClO。漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应，离子方程式为2H++ClO－+Cl－＝ Cl2↑+ H2O。

（3）①根据图可知氯气在通入0.1mol之后开始和Fe2＋反应，在0.15mol时反应完全，所以反应掉Cl2 0.05mol Cl2 + 2Fe2+＝2Cl－+2Fe3+ Cl2 + 2Fe2+＝2Cl－+2Fe3+

0.05 0.1 0.02 0.04 0.04

溶液中所含金属阳离子为Fe2+ : 0.1-0.04=0.06mol , Fe3+ :0.04mol

②根据图和①可知，FeI2 的物质的量为0.1mol，则Fe2＋:0.1mol, I－：0.2mol,

Cl2+ 2Fe2+＝2Cl－+2Fe3+ Cl2 + 2I－＝2Cl－ + I2

0.05 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.1

所以在发生第三个反应之前溶液中Cl－为0.3mol，设第三个反应生成Cl－的物质的量为x mol，根据5Cl2+I2+6H2O＝10Cl－+2IO3－+12H+

0.5x x 0.2x (0.3+x)÷(0.2x)=8÷1, 解得x=0.5mol，

通入的Cl2在标准状况下的体积为（0.05+0.1+0.25）×22.4=8.96L。

考点：考查氯气的收集，氯水的成分，漂白粉的化学性质，氯气的性质等知识。