Question

9．如图是化学工作者设计的卤素间置换反应的实验装置示意图．该装置将卤素间的置换反应设计在“两管”中，符合“绿色化学”的实验要求，是十分优秀的微型实验装置．已知高锰酸钾固体能氧化浓盐酸中的HCl生成氯气：
2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
实验操作如下：向U型管中加入约2g高锰酸钾固体，按如上图所示安装好．关闭止水夹②．试回答下列问题：
（1）打开分液漏斗活塞，滴加浓盐酸，U型管中出现的现象是U型管中充满黄绿色气体（不考虑滤纸现象）．
（2）4处产生的现象是滤纸变蓝．
（3）打开止水夹①、②，使氯气上升到2位置，保持一会儿即关闭止水夹②，不使氯气上升，2处产生的现象是棉花团变黄．取下上节玻璃管斜放，将止水夹①及胶管取下，置于玻璃管2处下端口，将其封住．向2处微微加热，1处产生的现象是棉花团变蓝．
（4）此实验中产生的实验现象说明的问题是卤素单质氧化性由强到弱的顺序为Cl₂＞Br₂＞I₂．
（5）NaOH溶液棉团的作用是吸收多余的氯气．
（6）在高锰酸钾固体与盐酸的反应中，HCl的作用是还原剂、酸性．

Answer 1

分析 高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，反应中部分盐酸中的氯化合价升高，部分不变，氯气氧化性强于溴、碘，能够将溴离子、碘离子氧化生成溴单质、碘单质，溴水为黄色，碘遇到淀粉变蓝，氯气有毒，过量的氯气应进行尾气处理，据此解答．

解答 解：（1）浓盐酸与酸性的高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气，氯气为黄绿色气体，故答案为：U型管中充满黄绿色气体；
（2）氯气氧化碘化钾生成碘，碘遇到淀粉变蓝，故答案为：滤纸变蓝；                  
（3）氯气能将溴离子氧化为溴单质，溴水呈现黄色，所以2处产生的现象是棉团变橙色，将止水夹①及胶管取下，置于玻璃管处下端口，将其封住．向2处微微加热，溴单质成为蒸汽，溴单质将碘离子氧化为碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，所以1处产生的现象是棉团变蓝色，
故答案为：棉团变黄色；棉团变蓝色；
（4）氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，此实验中产生的实验现象说明的问题：卤素单质氧化性由强到弱的顺序为Cl₂＞Br₂＞I₂；
故答案为：卤素单质氧化性由强到弱的顺序为：Cl₂＞Br₂＞I₂； 
（5）氯气有毒，直接排放容易引起空气污染，氯气能够与氢氧化钠反应，可以用氢氧化钠溶液吸收氯气，
故答案为：吸收多余的氯气；
（6）高锰酸钾固体与盐酸反应生成氯气、氯化锰、氯化钾、水，反应中部分盐酸中的氯化合价升高，表现盐酸的还原性，部分不变，表现酸性；
故答案为：还原剂、酸性．

点评 本题考查了氯气的制备和性质的检验，熟悉制备原理和氧化还原反应中强弱规律是解题关键，题目难度不大．