Question

4．Cl₂和H₂O₂是高中階段最常見的兩種氧化劑，經(jīng)查閱資料Cl₂氧化能力強于H₂O₂，能將H₂O₂氧化．為了驗證該結(jié)論，學(xué)生設(shè)計了如圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗（夾持裝置略去）．請回答下列問題：
（1）A中的方程式為2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂?+8H₂O；
（2）試管B中飽和食鹽水的作用除去Cl₂中混有的HCl；
（3）試管C中加入5mL 30%雙氧水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂；
（4）試管D中充滿10% NaOH溶液，NaOH溶液的作用是吸收多余的氯氣；
（5）將濃鹽酸注入圓底燒瓶A，當(dāng)裝置中的空氣基本排盡后關(guān)閉止水夾，反應(yīng)一段時間后試管D中的現(xiàn)象為管D中液面下降，長頸漏斗中液面上升，試管D中的氣體檢驗方法為打開止水夾，用帶火星的木條檢驗，復(fù)燃，證明是氧氣；
（6）有的同學(xué)對上述實驗中D試管中的氣體產(chǎn)生質(zhì)疑，你認(rèn)為可能的有：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑；Cl₂+H₂OHCl+HClO；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑．（用方程式回答）．對于質(zhì)疑可以采用對比實驗解決．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀能夠氧化濃鹽酸制備氯氣；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大；
（3）氯氣與雙氧水反應(yīng)生成氯化氫和氧氣；
（4）氯氣有毒，直接排放會引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，被吸收；
（5）氯氣和過氧化氫反應(yīng)生成氧氣，氧氣難溶于水，根據(jù)氧氣具有助燃性進(jìn)行驗證氧氣；
（6）過氧化化氫分解生成氧氣，氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸分解生成氧氣．

解答 解：（1）高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水，方程式：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂?+8H₂O；
故答案為：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂?+8H₂O；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，可以用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫；
故答案為：除去Cl₂中混有的HCl；
（3）氯氣與雙氧水反應(yīng)生成氯化氫和氧氣，化學(xué)方程式為：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，
故答案為：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂；
（4）氯氣有毒，直接排放會引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，被氫氧化鈉溶液吸收，所以可以用氫氧化鈉吸收過量的氯氣；
故答案為：吸收多余的氯氣；
（5）Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，當(dāng)關(guān)閉止水夾，反應(yīng)一段時間后試管D中因氧氣不斷增多，氣體壓強增大，所以試管D中液面下降，長頸漏斗中液面上升，氧氣使帶火星的木條復(fù)燃，可用此法驗證氧氣，
故答案為：試管D中液面下降，長頸漏斗中液面上升；該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，證明是氧氣；
（6）試管D中氣體來源可能為過氧化氫的分解2H₂O₂=2H₂O+O₂↑，也可能為氯氣氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸分解：Cl₂+H₂O=HCl+HClO；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑；Cl₂+H₂OHCl+HClO；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑．

點評 本題通過氯氣與雙氧水氧化性強弱比較實驗，考查了氯氣的實驗室制備、凈化、性質(zhì)檢驗等，熟悉物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．