Question

1．瑞典化學(xué)家舍勒將軟錳礦（主要成分為MnO₂）與濃鹽酸混合加熱，在世界上首先得到了氯氣．已知Cl₂和堿溶液在不同條件下，得到的產(chǎn)物不同，某興趣小組用如圖所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)．


圖中：A為氯氣發(fā)生裝置；B的試管里盛有15mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；C的試管里盛有15mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；D的試管里盛有紫色石蕊試液．
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）制取氯氣時，在圓底燒瓶里加入一定質(zhì)量的二氧化錳，通過分液漏斗（填儀器名稱）向圓底燒瓶中加入適量的濃鹽酸．裝置A中反應(yīng)的離子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）制取氯酸鉀是在裝置B中進行的，裝置B中制取氯酸鉀的化學(xué)反應(yīng)方程式是3Cl₂+6KOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO₃+5KCl+3H₂O．該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)制得的氯酸鉀產(chǎn)量偏低，原因是氯氣中含有雜質(zhì)，改進方法是在裝置A、B之間加一個盛飽和食鹽水的洗氣瓶．
（3）實驗中裝置D的試管中產(chǎn)生的現(xiàn)象是溶液先變紅后褪色．
（4）請在裝置圖方框中畫出上述實驗還缺少的裝置，并注明試劑．
（5）該小組同學(xué)認為：SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定會更強．但是如果將SO₂和Cl₂同時通入到品紅溶液中，則會發(fā)現(xiàn)褪色效果并不像該小組同學(xué)想象的那樣．請你分析原因（用離子方程式表示）SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

Answer 1

分析 （1）裝置圖分析可知，制備氯氣的原理是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳，氯氣和水，濃鹽酸從分液漏斗中加入；
（2）氯氣與氫氧化鉀在加熱條件下生成氯化鉀和氯酸鉀和水；氯氣中可能含有氯化氫氣體，AB間增加一個洗氣裝置，盛飽和食鹽水的洗氣瓶吸收氯化氫，避免產(chǎn)生誤差；
（3）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，既有酸性，又具有漂白性；
（4）E為尾氣吸收裝置需要氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，據(jù)此畫出裝置圖；
（5）SO₂和Cl₂按1：1通入，SO₂和Cl₂恰好反應(yīng)，二者反應(yīng)生成H₂SO₄和HCl，生成物都無漂白性；

解答 解：（1）制備氯氣的原理是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳，氯氣和水，濃鹽酸從分液漏斗中加入，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：分液漏斗；MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣與氫氧化鉀在加熱條件下生成氯化鉀和氯酸鉀和水，化學(xué)方程式：3Cl₂+6KOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO₃+5KCl+3H₂O；氯氣中可能含有氯化氫氣體，AB間增加一個洗氣裝置，盛飽和食鹽水的洗氣瓶吸收氯化氫，避免產(chǎn)生誤差，
故答案為：3Cl₂+6KOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO₃+5KCl+3H₂O；在裝置A、B之間加一個盛飽和食鹽水的洗氣瓶；
（3）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，既有酸性，又具有漂白性，能夠使石蕊先變紅色后褪色，
故答案為：溶液先變紅后褪色；
（4）剩余的氯氣不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，裝置圖為，故答案為：；
（5）SO₂和Cl₂按1：1通入，SO₂和Cl₂恰好反應(yīng)，二者反應(yīng)生成H₂SO₄和HCl，生成物都無漂白性，化學(xué)方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；
故答案為：SO₂+Cl₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；

點評 本題考查了氯氣的制備及性質(zhì)，掌握并熟練應(yīng)用氯氣的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵，注意氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)條件不同得到產(chǎn)物不同，題目難度中等．