Question

实验室常用强氧化剂（如KMnO4、KClO3、MnO2等）氧化浓盐酸的方法来制备氯气．某研究性学习小组欲探究用Na

实验室常用强氧化剂（如KMnO4、KClO3、MnO2等）氧化浓盐酸的方法来制备氯气．某研究性学习小组欲探究用Na2O2与浓盐酸制备并检验氯气．供选用的实验试剂及装置如下（部分导管、蒸馏水略）：（1）写出用Na2O2与浓盐酸制备氯气的化学方程式Na2O2+4HCl=2NaCl+Cl2↑+2H2ONa2O2+4HCl=2NaCl+Cl2↑+2H2O．（2）下列装置组合最合理的是DD（填序号，需考虑实验结束撤除装置时残留有害气体的处理）． 组合 制备装置 净化装置 检验装置/试剂 尾气处理装置 A ③ ② ⑦/e ⑤ B ③、⑥ ① ⑧/g ① C ④ ① ⑤/e ② D ④、⑥ ⑤ ⑧/g ①（3）尾气经处理后仍有较多气体排出，其主要原因可用化学方程式表示为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑（或4Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑（或4Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑）．（4）某小组成员建议用双氧水代替过氧化钠进行实验更好，请你给出两条合适的理由：①Na2O2能与水反应，会使原料的利用率降低Na2O2能与水反应，会使原料的利用率降低，②双氧水比Na2O2更经济双氧水比Na2O2更经济．（5）你是否同意将Na2O2与浓盐酸的反应作为实验室制备氯气的方法之一？否否（填“是”或“否”）；理由是产物不纯且难以分离产物不纯且难以分离．

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Answer 1

（1）过氧化钠有强氧化性能把浓盐酸氧化生成氯气，同时自身被还原生成水，结合原子守恒写出其反应方程式为：Na₂O₂+4HCl=2NaCl+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：Na₂O₂+4HCl=2NaCl+Cl₂↑+2H₂O；
（2）用过氧化钠和浓盐酸制取氯气，反应物状态是固液混合，所以盛放液体用分液漏斗，易控制流量，浓盐酸挥发性较强，所以要采用密封装置，防止其挥发，利用产生气体的压强时盐酸流下，所以反应装置选④⑥；
浓盐酸具有挥发性，所以产生的气体中含有氯化氢，用饱和食盐水洗气，为防止洗气瓶内压强过大，应有一个缓冲装置，故选⑤；
用淀粉碘化钾溶液检验氯气，故选⑧；
氯气有毒不能直接排空，应该用氢氧化钠溶液吸收尾气，且尾气量较少，不需要缓冲装置即可，故选①，
故答案为：D；
（3）过氧化钠极易和水反应生成氧气，过氧化钠也能把浓盐酸氧化生成氯气，自身被还原为氧气，所以制取的气体中可能含有氧气，反应方程式为：2Na₂O₂+2H2O=4NaOH+O₂↑（或4Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂↑），
故答案为：2Na₂O₂+2H2O=4NaOH+O₂↑（或4Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂↑）；
（4）从原料的利用率、成本、过氧化钠的性质及生成气体的性质来来考虑，所以其理由是：①Na₂O₂能与水反应，会使原料的利用率降低；  ②双氧水比Na₂O₂更经济；③产生等量的Cl2，用双氧水消耗的盐酸的量少；④Na₂O₂能与水反应，生成的NaOH能与盐酸反应；⑤Na₂O₂能与水反应，生成的NaOH吸收了Cl₂，
故答案为：①Na₂O₂能与水反应，会使原料的利用率降低；  ②双氧水比Na₂O₂更经济；③产生等量的Cl₂，用双氧水消耗的盐酸的量少；④Na₂O₂能与水反应，生成的NaOH能与盐酸反应；⑤Na₂O₂能与水反应，生成的NaOH吸收了Cl₂；
（5）过氧化钠具有强氧化性，能把浓盐酸氧化生成氯气，自身被还原生成氧气，且过氧化钠和水反应也生成氧气，氯气和氧气混合后不易分离，所以得不到较纯净的氯气，故答案为：否；产物不纯且难以分离．