题目内容
【题目】下图为实验室制取纯净、干燥的Cl2,并进行检验Cl2性质实验的装置。其中E瓶中放有干燥红色布条;F中为铜网,F右端出气管口附近放有脱脂棉。
(1)写出制备氯气的反应方程式并用双线桥标明电子转移过程___________。
(2)C中试剂是_______;D中试剂的作用是_________。
(3)E中现象是_____________;F中现象是________;H中发生反应的化学方程式为___________________。
(4)KMnO4与浓盐酸反应也能产生氯气,请配平以下方程式:
____KMnO4 + ____HCl=____KCl + ____MnCl2 + ____Cl2↑ + ____H2O。
若反应产生0.1 mol Cl2,则转移的电子数目为_______。
【答案】 饱和食盐水 除去氯气中的H2O 瓶中充满黄绿色气体,红色布条不褪色 剧烈燃烧,产生棕黄色烟 Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O _2_KMnO4 + _16_HCl==_2_KCl + _2_MnCl2 + _5_Cl2↑ + _8_H2O 0.2NA
【解析】
分液漏斗中的浓盐酸滴入烧瓶B中的二氧化锰固体中加热发生反应生成氯气,氯气中含水蒸气和氯化氢气体杂质,通过装置C中饱和食盐水除去氯化氢气体,通过装置D中的浓硫酸除去水蒸气,通过装置E检验干燥的氯气是否具有漂白性,通过装置F中的铜网加热发生反应生成棕黄色的烟得到氯化铜,通过装置G收集氯气,剩余氯气通过装置H中的氢氧化钠溶液吸收,据此解答。
(1)实验室是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气,A中是浓盐酸,B中是二氧化锰固体,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中锰元素化合价从+4价降低到+2价得到2个电子,氯元素化合价从-1价升高到0价失去1个电子,则用双线桥标明电子转移过程为;
(2)生成的氯气中含有氯化氢,用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,即C中的试剂是饱和食盐水。装置D中为浓硫酸除去氯气中的水蒸气得到干燥纯净的氯气;
(3)干燥的氯气没有漂白性,则E中干燥的氯气遇到干燥有色布条不褪色,即E中的实验现象是瓶中充满黄绿色气体,红色布条不褪色;F装置是铜加热和氯气反应生成氯化铜的反应,生成的氯化铜形成棕黄色烟,即实验现象是剧烈燃烧,产生棕黄色烟;氯气有毒,不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,H中试剂为氢氧化钠溶液,氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(4)KMnO4与浓盐酸反应也能产生氯气,反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价得到5个电子,氯元素化合价从-1价升高到0价失去1个电子,则根据电子得失守恒和原子守恒可知配平后的方程式为2KMnO4+6HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。若反应产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量是0.2mol,其数目为0.2NA。