Question

16．實驗室中所用少量氯氣是用下列方法制取的（裝置如圖），4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O

試回答下列問題
（1）該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)嗎？是，如果是氧化還原反應(yīng)，請指出二氧化錳是氧化劑，氯化氫是還原劑，寫出該反應(yīng)的離子方程式4H⁺+2Cl^-+MnO₂=Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；．
（2）集氣瓶A中盛裝的是飽和食鹽水（注：氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，而氯化氫在飽和食鹽水中的溶解度則很大），其作用是除去氯氣中的氯化氫．
（3）氯氣溶入水顯酸性，且氯氣有毒，并有劇烈的刺激性，若吸入大量氯氣，可中毒死亡，所以氯氣尾氣直接排入大氣中，會污染環(huán)境．實驗室中可采用氫氧化鈉溶液來吸收有毒的氯氣．

Answer 1

分析 實驗室用加熱濃鹽酸與二氧化錳方法制取氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶分別除去氯化氫，氯氣密度大于空氣密度，應(yīng)選擇向上排空氣法收集，氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以用氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣．
（1）氧化還原反應(yīng)判斷依據(jù)：有化合價變化；元素化合價升高的物質(zhì)做還原劑；元素化合價降低的物質(zhì)做氧化劑，濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)實質(zhì)是酸性環(huán)境下二氧化錳氧化氯離子生成氯氣，本身被還原為二價錳離子；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫雜質(zhì)，結(jié)合氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，而氯化氫在飽和食鹽水中的溶解度則很大，選擇除雜試劑；
（3）氯氣有毒，能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以用氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣．

解答 解：（1）4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O，依據(jù)方程式可知，反應(yīng)中-1價氯元素化合價升高為氯氣中0價，二氧化錳中+4價錳元素化合價降低為+2價，存在化合價升降為氧化還原反應(yīng)，氯化氫為還原劑，二氧化錳為氧化劑，反應(yīng)實質(zhì)：酸性環(huán)境下二氧化錳氧化氯離子生成氯氣，本身被還原為二價錳離子，離子方程式：4H⁺+2Cl^-+MnO₂=Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；
故答案為：是；二氧化錳；氯化氫；4H⁺+2Cl^-+MnO₂=Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫雜質(zhì)，結(jié)合氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，而氯化氫在飽和食鹽水中的溶解度則很大，所以可以用盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯氣中的氯化氫；
故答案為：除去氯氣中的氯化氫；
（3）氯氣有毒，能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以用氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣；
故答案為：氫氧化鈉溶液；

點評 本題以實驗室制備氯氣為載體考查了氯氣的制備、氧化還原反應(yīng)基本概念，題目難度不大，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵．