Question

如圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置（夾持及加熱儀器已略）．
（1）制備氯氣選用的藥品為固體二氧化錳和濃鹽酸，則相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

 

．裝置B中飽和食鹽水的作用是

 

；同時(shí)裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生堵塞時(shí)B中的現(xiàn)象

 

．
（2）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入

 

．

	a	b	c	d
Ⅰ	干燥的有色布條	干燥的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條
Ⅱ	堿石灰	硅膠	濃硫酸	無(wú)水氯化鈣
Ⅲ	濕潤(rùn)的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條

（3）設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱．當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ肷倭柯葰鈺r(shí)，可以看到無(wú)色溶液逐漸變?yōu)?div id="9juau6i" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

色，打開(kāi)活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩．觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（4）裝置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，試寫(xiě)出相應(yīng)的離子方程式：

 

．
（5）如果將過(guò)量二氧化錳與20mL 12mol?L^-1的濃鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的氯氣

 

0.06mol．（填“大于”“小于”“等于”），若有17.4g的MnO₂被還原，則被氧化的HCl的質(zhì)量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究氯水、氯氣的漂白作用,氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

專(zhuān)題：

分析：（1）二氧化錳和濃鹽酸生成氯化錳和氯氣；氯氣中混有HCl，B中飽和食鹽水可吸收HCl；C中若發(fā)生堵塞，則B中長(zhǎng)頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會(huì)上升；
（2）驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，則先設(shè)計(jì)濕潤(rùn)的有色物質(zhì)，再利用干燥劑干燥后與干燥的有色物質(zhì)混合；
（3）D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，D中發(fā)生氯氣與NaBr的反應(yīng)生成溴，打開(kāi)活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，氯氣、溴均可與KI反應(yīng)生成碘；
（4）裝置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，生成氯化鈉和次氯酸鈉；
（5）氯化氫易揮發(fā)，二氧化錳只能與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)，與稀鹽酸不反應(yīng)；根據(jù)二氧化錳和作還原劑的HCl之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答： 解：（1）二氧化錳和濃鹽酸生成氯化錳和氯氣，反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃） 

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，氯氣中混有HCl，B中飽和食鹽水可吸收HCl，則裝置B的作用為除去氯氣中的HCl；C中若發(fā)生堵塞，生成的氯氣使B中壓強(qiáng)增大，則B中長(zhǎng)頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會(huì)上升，形成水柱，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃） 

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；除去氯氣中的HCl；B中長(zhǎng)頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會(huì)上升，形成水柱；
（2）驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，則先通過(guò)I中濕潤(rùn)的有色布條，觀察到褪色，再利用II中固體干燥劑（無(wú)水氯化鈣或硅膠）干燥后，在Ⅲ中放入干燥的有色布條，觀察到顏色不褪，則驗(yàn)證氯氣不具有漂白性，只有d符合，故答案為：d；
（3）D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，D中發(fā)生氯氣與NaBr的反應(yīng)生成溴，打開(kāi)活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，氯氣、溴均可與KI反應(yīng)生成碘，則E中碘易溶于苯，出現(xiàn)分層后上層為紫紅色的苯層，該現(xiàn)象不能說(shuō)明溴的非金屬性強(qiáng)于碘，過(guò)量的氯氣也可將碘離子氧化，
故答案為：黃（橙黃、橙色、橙紅等）；E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色；
（4）裝置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，生成氯化鈉和次氯酸鈉，離子方程式為：2OH^-+Cl₂═Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：2OH^-+Cl₂═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）鹽酸具有揮發(fā)性，加熱促進(jìn)氯化氫的揮發(fā)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度逐漸減小，二氧化錳只能與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)，與稀鹽酸不反應(yīng)，所以反應(yīng)生成氯氣的物質(zhì)的量小于0.06mol，17.4gMnO₂的物質(zhì)的量=

17.4g

87g/mol

=0.2mol，該反應(yīng)中二氧化錳和被氧化的HCl的物質(zhì)的量之比為1：2，有0.2mol二氧化錳參加反應(yīng)，則有0.4molHCl被氧化，m（HCl）=nM=0.4mol×36.5g/mol=14.6g，
故答案為：小于；14.6g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的制備，為高頻考點(diǎn)，把握氯氣的性質(zhì)、制法、裝置的作用及氧化還原反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�及知識(shí)綜合應(yīng)用能力的綜合考查，題目難度中等．