Question

如圖所示是驗(yàn)證氯氣性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)，a、b、d、e是浸有相關(guān)溶液的濾紙．向KMnO₄晶體滴加一滴濃鹽酸后，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面．

已知：2KMnO₄+16HCl→2KCl+5Cl₂↑+2MnCl₂+8H₂O
對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”正確的是：
（1）a處變

 

色，b處變

 

色，寫(xiě)出相應(yīng)的離子方程式：a處

 

、b處

 

．
（2）c處的現(xiàn)象為

 

；用離子方程式解釋

 

．
（3）d處可觀察到紅色立即褪去，有同學(xué)推測(cè)可能有兩種原因
①氯氣與水生成了漂白性物質(zhì)     
②氯氣與NaOH反應(yīng)，消耗了堿
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述原因究竟哪一個(gè)合理：

 

．
（4）e處變

 

色，離子方程式為

 

、

 

（5）近年來(lái)科學(xué)家提出，使用氯氣對(duì)自來(lái)水消毒時(shí)，生成的有機(jī)氯化物可能對(duì)人體有害，請(qǐng)寫(xiě)出兩種新的自來(lái)水消毒劑

 

、

 

．除此以外，高鐵酸鉀（K₂FeO₄）也可用作水處理劑．已知，F(xiàn)eCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K₂FeO₄，其反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,氯氣的化學(xué)性質(zhì),氯、溴、碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題

分析：濃鹽酸被高錳酸鉀氧化生成氯氣．
（1）氯氣具有強(qiáng)的氧化性，氧化能力強(qiáng)于單質(zhì)碘、單質(zhì)溴，所以能夠氧化碘離子和溴離子；
（2）依據(jù)氯氣與水反應(yīng)，分析氯水的成分和性質(zhì)；
（3）如果是因?yàn)榘l(fā)生酸堿中和，消耗堿，則在褪色的試紙上在滴加堿，若恢復(fù)顏色說(shuō)明②正確，若不變紅，證明①正確；
（4）氯氣具有強(qiáng)的氧化性能夠氧化二價(jià)鐵離子生成三價(jià)鐵，三價(jià)鐵與硫氰根離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)；
（5）二氧化氯和臭氧都具有強(qiáng)的氧化性，能夠殺菌消毒；次氯酸鉀在堿性條件下氧化氯化鐵生成高鐵酸鉀，依據(jù)得失電子守恒和原子個(gè)數(shù)守恒寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式．

解答： 解：（1）氯氣具有強(qiáng)的氧化性，氧化能力強(qiáng)于單質(zhì)碘、單質(zhì)溴，氯氣與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂，碘遇到淀粉變藍(lán)色；氯氣與溴化鈉反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂，溴水呈橙色；
故答案為：藍(lán)；橙；Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂；Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂；
（2）氯氣與水反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+H₂O H⁺+Cl^-+HClO，反應(yīng)生成的鹽酸電離產(chǎn)生氫離子顯酸性，所以試紙變紅色，反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，所以紅色又退去，
故答案為：先變紅后褪色；Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，H⁺→變紅、HClO漂白→褪色；
（3）如果是因?yàn)榘l(fā)生酸堿中和，消耗堿，則在褪色的試紙上在滴加堿，若恢復(fù)顏色說(shuō)明②正確，若不變紅，證明①正確；
故答案為：在試紙上滴加NaOH（aq）若變紅證明是②，若不變紅，證明①正確；
（4）氯氣能夠氧化二價(jià)鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，三價(jià)鐵離子與硫氰根離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成血紅色絡(luò)合物，反應(yīng)的離子方程式為：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
故答案為：紅； 2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（5）二氧化氯和臭氧都具有強(qiáng)的氧化性，能夠殺菌消毒，可以用于自來(lái)水消毒；次氯酸鉀在堿性條件下氧化氯化鐵生成高鐵酸鉀，依據(jù)得失電子守恒和原子個(gè)數(shù)守恒寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
故答案為：ClO₂；O₃；2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的制備和性質(zhì)，題目難度不大，熟悉氯氣的強(qiáng)氧化性是解題關(guān)鍵．