题目内容
【题目】如图是某同学设计的制备少量氯气并进行系列实验的装置(夹持及加热仪器已略).
(1)若装置A中制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,请写出装置A中化学反应的离子方程式:;
(2)实验室也可用高锰酸钾制氯气:2KMnO4+16HCl(浓)═5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O①请用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目.
②该反应中的氧化剂是 , 若消耗0.2mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是 .
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、Ⅱ、Ⅲ依次放入;(提示:硅胶是干燥剂,不与氯气反应)
a | b | c | d | |
Ⅰ | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 |
Ⅱ | 碱石灰 | 硅胶 | 碱石灰 | 无水氯化钙 |
Ⅲ | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 |
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱.当向D中缓缓通入少量氯气时,D中发生反应的离子方程式为 , 若打开D装置的活塞,使D中溶液滴入E装置,振荡锥形瓶后静置一会儿,可以观察到的现象是 .
【答案】
(1)MnO2+4H++2Cl﹣=Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)KMnO4;1mol
(3)d
(4)Cl2+2Br﹣=Br2+2Cl﹣;E中液体分为两层,下层(CCl4层)为紫红色
【解析】解:(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式:MnO2+4H++2Cl﹣=Mn2++Cl2↑+2H2O;所以答案是:MnO2+4H++2Cl﹣=Mn2++Cl2↑+2H2O;(2)2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中Mn元素化合价降低,被还原,KMnO4为氧化剂,Cl元素化合价升高,被氧化,HCl为还原剂,反应中Mn得到2×5e﹣ , Cl失去10e﹣ , 电子转移数目和方向可表示 ,所以答案是: ;②2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中Mn元素化合价降低,被还原,KMnO4为氧化剂,Cl元素化合价升高,被氧化,HCl为还原剂,反应中,其中有10mol氯化氢做还原剂,生成5mol氯气,转移10mol电子,则消耗0.2mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是:1mol;所以答案是:KMnO4;1mol;(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂,再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性,所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,所以选d,所以答案是:d;(4)氯气的氧化性强于溴,能够氧化溴离子生成单质溴,离子方程式:Cl2+2Br﹣=Br2+2Cl﹣;生成的溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶解于四氯化碳中,振荡分层,四氯化碳层在上层;所以答案是:Cl2+2Br﹣=Br2+2Cl﹣;E中液体分为两层,下层(CCl4层)为紫红色.
【考点精析】认真审题,首先需要了解氯气的化学性质(氯气的化学性质:与金属反应将金属氧化成高价态;非金属反应;与水反应;与碱反应;与还原性物质反应),还要掌握氯气的实验室制法(实验室制法:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O)的相关知识才是答题的关键.