Question

16．氯氣是一種重要的工業(yè)原料．
（1）實(shí)驗(yàn)室可用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2KMnO₄+16HCl（濃）=2MnCl₂+2KCl+5Cl₂↑+8H₂O．
（2）資料顯示：Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O，某學(xué)習(xí)小組利用此原理設(shè)計(jì)如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)．

①在該實(shí)驗(yàn)中，甲部分的裝置是c（填字母）．
如何檢查該裝置的氣密性？關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)氣管末端伸入盛水的燒杯中，用水捂熱燒瓶，導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，冷卻后導(dǎo)氣管末端形成一定穩(wěn)定的水柱．
②乙裝置中FeCl₂溶液與Cl₂：反應(yīng)的離子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
③丙裝置中通人少量Cl₂，可制得某種生活中常用的漂白、消毒的物質(zhì)．已知碳酸的酸性強(qiáng)于次氯酸．則丙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=NaCl+NaClO+2NaHCO₃．
④該實(shí)驗(yàn)存在明顯的缺陷．改進(jìn)的方法是在丙裝置后連接一個(gè)盛有NaOH溶液的洗氣瓶．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳、氯化鉀、氯氣、水；
（2）①根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選取反應(yīng)裝置；利用氣體的熱脹冷縮檢驗(yàn)裝置氣密性；
②氯氣具有強(qiáng)氧化性，與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵；
③氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和足量碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸氫鈉，碳酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，次氯酸和碳酸鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉和碳酸氫鈉；
④氯氣是有毒氣體，不能直接排放到空氣中，用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收．

解答 解：（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳、氯化鉀、氯氣、水，反應(yīng)化學(xué)方程式為2KMnO₄+16HCl（濃）=2MnCl₂+2KCl+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案為：2KMnO₄+16HCl（濃）=2MnCl₂+2KCl+5Cl₂↑+8H₂O；
（2）①甲中發(fā)生反應(yīng)：Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O，根據(jù)該反應(yīng)知，反應(yīng)物是固液混合的，反應(yīng)條件是加熱，應(yīng)選擇裝置c，檢驗(yàn)裝置氣密性為：關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)氣管末端伸入盛水的燒杯中，用水捂熱燒瓶，導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，冷卻后導(dǎo)氣管末端形成一定穩(wěn)定的水柱，說(shuō)明氣密性良好，
故答案為：c；關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)氣管末端伸入盛水的燒杯中，用水捂熱燒瓶，導(dǎo)氣管口有氣泡冒出，冷卻后導(dǎo)氣管末端形成一定穩(wěn)定的水柱；
②氯氣具有強(qiáng)氧化性，與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，反應(yīng)離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
③氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和足量碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸氫鈉，次氯酸和碳酸鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉和碳酸氫鈉，所以方程式為：Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=NaCl+NaClO+2NaHCO₃，故答案為：Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=NaCl+NaClO+2NaHCO₃；
④氯氣是有毒氣體所以不能直接排空，故應(yīng)在丙裝置后連接一個(gè)盛有NaOH溶液的洗氣瓶防止氯氣污染空氣，故答案為：在丙裝置后連接一個(gè)盛有NaOH溶液的洗氣瓶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氯氣的制備與性質(zhì)，涉及裝置選擇與分析評(píng)價(jià)、氣密性檢驗(yàn)、方程式書(shū)寫(xiě)等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．