Question

(14分)下圖是實(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)，可以看到無色溶液逐漸變?yōu)? 色，打開活塞，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，試寫出相應(yīng)的離子方程式： 。

（5）如果將過量二氧化錳與20 mL 12 mol·L－1的濃鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的氯氣 0.06 mol。(填“大于”“小于”“等于”)，若有17.4 g的MnO2被還原，則被氧化的HCl的質(zhì)量為 。

Answer 1

(14分)

（1）MnO2 ＋4HCl(濃) MnCl2 ＋Cl2↑＋2H2O （2分）

除去Cl2中的HCl （1分）

B中液面降低，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，形成水柱 （1分）

（2）d （2分） （3）黃 （1分） E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色（2分）

（4）2OH－＋Cl2 Cl－＋ClO－＋H2O （2分）（5）小于 （1分） ；14.6 g（2分）

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸加熱制取氯氣，化學(xué)方程式是MnO2 ＋4HCl(濃) MnCl2 ＋Cl2↑＋2H2O；因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)，所以制取的氯氣中含有HCl，所以B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；若C中發(fā)生堵塞，則B內(nèi)的壓強(qiáng)增大，所以B瓶?jī)?nèi)的液面降低，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，形成水柱；

（2）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，即檢驗(yàn)干燥的氯氣與潮濕的氯氣是否具有漂白性。因?yàn)閺难b置B處出來的氯氣中含有水份，所以進(jìn)入C裝置時(shí)無需干燥，選擇濕潤(rùn)的有色布條，然后氯氣被干燥，因?yàn)楦稍镅b置為U形管，所以不能選擇濃硫酸作干燥劑，干燥后的氯氣再通過干燥的顏色布條，觀察兩處布條顏色的變化，從而得出結(jié)論，所以C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入濕潤(rùn)的有色布條、氯化鈣、干燥的有色布條，答案選d；

（3）少量的氯氣與溴化鈉反應(yīng)生成溴單質(zhì)和氯化鈉，所以D中溶液變?yōu)辄S色；生成的溴單質(zhì)再與KI溶液反應(yīng)，生成碘單質(zhì)，碘在苯中的溶解度大于水中的溶解度，且苯的密度小于水，所以E中的現(xiàn)象是E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色；

（4）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉、水，離子方程式是2OH－＋Cl2 Cl－＋ClO－＋H2O；

（5）20 mL 12 mol·L－1的濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量是0.024mol，有一半的HCl被氧化。若二氧化錳過量，HCl一定，則HCl不會(huì)完全反應(yīng)，因?yàn)槎�氧化錳不與稀鹽酸反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度逐漸減小，反應(yīng)停止，所以生成的氯氣小于理論值0.06mol；若二氧化錳的量一定，濃鹽酸過量，則二氧化錳會(huì)完全反應(yīng)，17.4 g的MnO2的物質(zhì)的量是0.2mol,消耗HCl的物質(zhì)的量是0.8mol，其中被氧化的HCl的物質(zhì)的量是0.4mol，質(zhì)量是0.4mol×36.5g/mol=14.6g。

考點(diǎn)：考查氯氣的制取及性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，化學(xué)方程式的計(jì)算