Question

氯气和氯乙烯都是非常重要的化工产品，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盐酸和漂粉精【成分为Ca(ClO)₂、CaCl₂】反应生产氯气、氯化钙和水，若产生2.24L（标准状况）氯气，发生反应的盐酸盐为           mL。

（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-乙炔生产氯乙烯的反应如下：CaO+3CCaC₂+CO

CaC₂+2H₂OCH≡CH+Ca(OH)₂

CH≡CH+HCl CH2=CHCl

电石-乙炔法的优点是流程简单，产品纯度高，而且不依赖与石油资源。

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）饱和食盐水、烧碱溶液 ；（2）（3分）100 。

（3）（2分）将集气瓶倒置于有足量烧碱溶液的水槽里，若气体不能充满集气瓶，液面上有无色气体，则有空气；若充满，则无空气

（4）(各1分）反应温度高，能耗大 使用的催化剂毒性大

（5）(4分）CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl ；CH2ClCH2ClCH2=CHCl+HCl

HC≡CH+HCl→CH2=CHCl。

【解析】

试题分析：（1）浓盐酸有挥发性，所以在制取的氯气中含有杂质HCl，用饱和NaCl溶液除去杂质HCl，由于氯气有毒，为防止污染环境，应该用NaOH溶液吸收。所以实验室制取纯净的氯气，除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸，还需要饱和食盐水、烧碱溶液；（2）4HCl+ Ca(ClO)2= CaCl2+ 2Cl2↑+2H2O；n(Cl2)= 2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，则根据反应方程式中盐酸与氯气的物质的量关系可知：反应消耗的HCl的物质的量是0.2mol，c(HCl)= 0.2mol÷2.00mol/L=0.1L=100ml。（3）Cl2与强碱反应产生可溶性的物质，而空气不能溶于碱。验证所收集的氯气中是否含有空气的实验是将集气瓶倒置于有足量烧碱溶液的水槽里，若气体不能充满集气瓶，液面上有无色气体，则有空气；若充满，则无空气。（4）电石-乙炔法的缺点是：反应温度高，能耗大；使用的催化剂HgCl2毒性大。（5）以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案是CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl，CH2ClCH2ClCH2=CHCl+HCl； HC≡CH+HCl→CH2=CHCl

考点：考查氯气、氯乙烯的制取、有关反应方程式的计算、物质转化关系的知识。