Question

【题目】如图所示，是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，其中各试剂瓶装的试剂为：B（AgNO3溶液）、C（氯化亚铁溶液）、D（碘化钾淀粉溶液）、E（水）、H（紫色石蕊试液）

（1）A是氯气发生装置，蒸馏烧瓶中盛放MnO2固体，其化学反应方程式是：________

（2）实验开始时，先点燃A处酒精灯，打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞，让氯气充满整个装置，再点燃G处酒精灯，回答下列问题：

下列装置中的现象是B________；D________请写出C中发生反应的化学方程式________

（3）在G装置的硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，一种产物能使H处紫色石蕊试液变红，另一产物能使澄清石灰水变浑浊，写出G中的反应的化学方程式________。

（4）在H处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是________。

（5）G处反应完毕后关闭分液漏斗旋塞，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有氯气产生，此时应该怎样操作________；装置Ⅰ中的现象是________。

（6）若将E中的水换成氢氧化钠溶液，溶液中不但有NaClO还有NaClO3 ， 其物质的量比为1：2，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为：________。

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl MnCl2+2H2O+Cl2↑ 产生白色沉淀 溶液变蓝 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 C+2H2O+Cl2CO2+4HCl 生成的HCl使紫色石蕊试液变红色，剩余的氯气又与水作用生成次氯酸，又起漂白作用，使红色褪去 关闭Ⅰ处活塞 Ⅰ处b瓶内页面下降，c中液面上升 11:3

【解析】

（1）MnO2与浓盐酸反应生成MnCl2、H2O和Cl2；

（2）根据氯气的性质和氯水的成分确定实验现象；

（3）根据实验现象确定产物，进而得出反应的化学方程式；

（4）先变红是由于酸性气体产生，再变无色是由于漂白作用，据此分析；

（5）实验结束后，由于余热作用产生的氯气应进行收集或吸收；

（6）根据得失电子守恒进行计算。

（1）MnO2与浓盐酸反应生成MnCl2、H2O和Cl2 ， 该反应的化学方程式为：MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2；

（2）氯气溶于水后产生HCl和HClO，其中Cl-能与Ag+结合成AgCl沉淀，故B中现象为产生白色沉淀；由于氯气具有氧化性，能将I-氧化成I2 ， 淀粉遇碘变蓝色，故D中的现象为溶液变为蓝色；氯气具有氧化性，C中Fe2+具有还原性，二者可发生氧化还原反应，该反应的化学方程式为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；

（3）“ 一种产物能使H处紫色石蕊试液变红 ”则说明该产物的水溶液显酸性，结合元素守恒可知，产物为HCl；“ 另一产物能使澄清石灰水变浑浊 ”则该产物为CO2 ， 故该反应的化学方程式为：C+2H2O+Cl2CO2+4HCl；

（4）实验过程中生成的HCl使紫色石蕊试液变红色；剩余的氯气又与水作用生成HClO，具有漂白作用，使红色褪去；

（5）实验结束后，由于余热会继续产生氯气，此时应关闭Ⅰ中活塞，产生的氯气不通过后续装置，防止造成空气污染；此时可观察到Ⅰ中b瓶内液面下降，c中液面上升；

（6）该反应中氯气既是氧化剂又是还原剂。反应生成NaClO和NaClO3的物质的量之比为1:2，设其物质的量分别为1mol和2mol，则其失去的电子数为：1mol×1+2mol×5=11mol，故还原剂的物质的量为；根据得失电子守恒可得，反应过程中，氧化剂得到的电子数也为11mol，故氧化剂的物质的量为；因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为。