Question

3．1774年瑞典化學(xué)家舍勒用軟錳礦（主要成分是二氧化錳）和鹽酸共熱得到黃綠色氣體．甲、乙兩個(gè)同學(xué)分別采取上述反應(yīng)原理，各制取一瓶氯氣，并用其驗(yàn)證Cl₂與水反應(yīng)所得產(chǎn)物的性質(zhì)．

請(qǐng)回答：
（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）對(duì)于乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置，若要停止實(shí)驗(yàn)，其操作順序是②③①．
①停止加熱　�、谌〕黾瘹馄可w好　　③將導(dǎo)管伸入到燒堿溶液中
（3）甲、乙兩同學(xué)分別向收集到的氯氣中加入適量水，充分振蕩后分成兩份，均做驗(yàn)證氯氣與水反應(yīng)所得產(chǎn)物性質(zhì)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、結(jié)論記錄如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
①	加品紅溶液	溶液褪色	氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物有漂白性
②	加入NaHCO2粉末	有無色氣泡產(chǎn)生	氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物具有較強(qiáng)的酸性

（4）丙同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)HClO的氧化性大于MnO₂，擬用下列四組試劑在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣
A．CaC1₂和次氯酸B．濃鹽酸NaClO
C．濃鹽酸和次氯酸    D．固體NaCl、固體NaClO和濃硫酸
你認(rèn)為上述四種試劑中D組試劑符合實(shí)際，且Cl的原子利用率最高．試寫出這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式NaCl+NaClO+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+Cl₂↑（產(chǎn)物中Na₂SO₄也可寫成NaHSO₄）．

Answer 1

分析 （1）鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水；
（2）按照實(shí)驗(yàn)操作安全及尾氣處理要求：乙同學(xué)停止實(shí)驗(yàn)應(yīng)先取出集氣瓶，將多余的氯氣通入氫氧化鈉，最后停止加熱；
（3）甲同學(xué)用向上排空氣法收集氯氣，因?yàn)槁然瘹渚哂袚]發(fā)性，所以收集的氯氣中含有大量的氯化氫，氯化氫與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，對(duì)氯水成分的檢驗(yàn)造成干擾；乙同學(xué)制備的氯氣中無氯化氫不會(huì)對(duì)氯水中的氯化氫的檢驗(yàn)造成干擾；
（4）A．CaC1₂和次氯酸，次氯酸為弱酸，電離出的氫離子少；
B．濃鹽酸NaClO，在溶液中，氯氣溶于水，原子利用率低；
C．濃鹽酸和次氯酸，次氯酸為弱酸，電離出的氫離子少，在溶液中，氯氣溶于水，原子利用率低；
D．固體NaCl、固體NaClO和濃硫酸，氯原子利用率高．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)制備氯氣，反應(yīng)的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣有毒不能排放到空氣中，先停止加熱容易發(fā)生倒吸，所以乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置，要停止實(shí)驗(yàn)，其操作順序?yàn)椋合热〕黾瘹馄�，將多余的氯氣通入氫氧化鈉，最后停止加熱；
故答案為：②③①；
（3）甲同學(xué)用向上排空氣法收集氯氣，因?yàn)槁然瘹渚哂袚]發(fā)性，所以收集的氯氣中含有大量的氯化氫，氯化氫與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，對(duì)氯水成分的檢驗(yàn)造成干擾；乙同學(xué)制備的氯氣中無氯化氫不會(huì)對(duì)氯水中的氯化氫的檢驗(yàn)造成干擾，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	甲	乙
①	合理	合理
②	不合理	合理

；
（4）A．CaC1₂和次氯酸，次氯酸為弱酸，電離出的氫離子少，該組試劑不符合實(shí)際；
B．濃鹽酸NaClO，在溶液中，氯氣溶于水，原子利用率低，該組試劑不符合實(shí)際；
C．濃鹽酸和次氯酸，次氯酸為弱酸，電離出的氫離子少，在溶液中，氯氣溶于水，原子利用率低，該組試劑不符合實(shí)際；
D．固體NaCl、固體NaClO和濃硫酸，濃硫酸含水量極少，兩固體間反應(yīng)制取氯氣，氯原子利用率高，反應(yīng)為：NaCl+NaClO+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+Cl₂↑（產(chǎn)物中Na₂SO₄也可寫成NaHSO₄），故D符合實(shí)際；
故答案為：D；NaCl+NaClO+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+Cl₂↑（產(chǎn)物中Na₂SO₄也可寫成NaHSO₄）．

點(diǎn)評(píng) 本題為實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，側(cè)重考查了實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置分析，氣體除雜和試劑選擇，題目難度中等，明確反應(yīng)的原理，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是解題關(guān)鍵．
（3）請(qǐng)你填寫下表，評(píng)價(jià)甲、乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)①、②的結(jié)論（填合理或不合理）：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	甲	乙
①
②