Question

2005年3月29日晚6時許，京滬高速淮安段，一輛滿載約30噸液態氯氣（Cl₂）的槽罐車與解放牌大貨車相撞后翻倒在地，槽罐車上氯氣快速泄漏，造成中毒死亡28人，受傷285人的嚴重事故．氯氣是一種黃綠色的有毒氣體，密度比空氣大，能溶于水，并能與堿反應．氯氣被吸入人體后，會導致呼吸困難，甚至窒息死亡．事故發生后，附近居民被緊急疏散，戴防毒面具的消防人員不停地向空氣中噴射水幕及燒堿溶液，及時有效地控制了氯氣的擴散．就此回答下列問題：
（1）根據上述信息請你寫出氯氣的兩條物理性質

 

、

 

；
（2）氯氣向四周擴散，這一現象說明分子

 

；
（3）消防人員所戴的防毒面具中的活性炭的作用是

 

；
（4）實驗室制取氯氣的反應原理是：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

X+2H₂O+Cl₂↑，X的化學式為

 

；
（5）消防隊員向空氣中噴射的氫氧化鈉溶液能有效地吸收氯氣，（反應原理為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O）．若所用氫氧化鈉溶液的質量分數為10%，試計算吸收30噸氯氣，理論上至少需要消耗10%的氫氧化鈉溶液

 

噸．（精確到0.1）

Answer 1

分析：（1）根據不需要通過化學變化表現出來的性質為物質的物理性質的概念，找出物質的顏色、狀態、味道、密度、溶解性等方面的性質；
（2）根據構成物質的微粒的特性，對氯氣向四周擴散現象分析，得到分子不斷運動的判斷；
（3）根據氯氣是一種黃綠色的有毒氣體，利用活性炭的吸附性，解釋消防人員所戴的防毒面具中的活性炭的作用；
（4）根據化學變化前后原子種類、數目不變，利用反應的化學方程式，推斷生成物X的分子構成，確定物質X的化學式；
（5）根據反應的化學方程式，由需要吸收的氯氣的質量計算需要10%氫氧化鈉溶液的質量．

解答：解：（1）題中描述到氯氣的物理性質有：氯氣是一種黃綠色的氣體、密度比空氣大、能溶于水等；
（2）由于氯氣向四周擴散，可說明構成氯氣的分子在不斷運動；
（3）利用活性炭的吸附性，戴裝有活性炭的防毒面具可以防止空氣中有毒的氯氣吸入體內；
（4）由反應的化學方程式MnO₂+4HCl

△   .

X+2H₂O+Cl₂↑，反應前Mn、O、H、Cl四種原子的個數為1、2、4、4，而反應后2H₂O、Cl₂中僅含4個H原子、2個O原子、2個Cl原子，根據反應前后原子種類、個數不變，可判斷物質X的分子中含有1個Mn原子和2個Cl原子，則物質X的化學式為MnCl₂；
（5）設理論上至少需要消耗10%的氫氧化鈉溶液的質量為x
Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O
73    80
30t   x×10%

73

30t

=

80

x×10%

 
x=328.8t
故答案為：（1）黃綠色的氣體；密度比空氣大；
（2）不斷運動；
（3）吸附；
（4）MnCl₂；
（5）328.8．

點評：利用反應的化學方程式，可推斷其中某種物質的組成、構成，可由其中某種物質的質量計算反應中其它物質的質量．