Question

实验室用MnO₂和浓盐酸制取氯气并验证氯气的部分性质，实验装置如下图所示。

（1）G装置名称___________________。A装置的离子反应化学方程式是             ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为      。
（2）B装置的作用是_____________。
（3）实验开始几分钟后，D装置红布条是否褪色__________，E装置中观察到的现象是_____________
_____________________________________________________________。
（4）装置F中发生反应的化学方程式是_____________________________________________________。（5）F装置后应再连接一个尾气处理装置，装置里加入NaOH溶液，尾气处理的离子反应方程式为_____
____________________________________________________。

Answer 1

（1）分液漏斗（1分）  MnO₂+4H⁺+2Cl^- Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O（2分）  1:2 （1分）
（2）除氯气中的氯化氢（1分） （3） 不褪色， （1分） 先变红后褪色 （1分）
（4）2Cl₂+2Ca(OH)₂＝CaCl₂+Ca(ClO）₂+2H₂O （2分） （5）Cl₂+2OH^-＝Cl^-+ClO^-+H₂O （2分）

试题分析：（1）根据装置的特点可知，G装置是分液漏斗；A装置是制备氯气的，反应的离子反应方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^- Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O。其中二氧化锰中Mn元素的化合价从＋4价降低到＋2价，得到2个电子，二氧化锰是氧化剂。氯化氢中氯元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，氯化氢是还原剂。根据电子得失守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:2。
（2）由于浓盐酸易挥发，生成的氯气中含有氯化氢，所以B装置的作用是除氯气中的氯化氢。
（3）由于生成的氯气先经过浓硫酸被干燥，干燥的氯气不能使有色布条褪色，所以实验开始几分钟后，D装置红布条不褪色。氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，溶液具有酸性和强氧化性，所以E装置中观察到的现象是先变红后褪色。
（4）氯气是酸性气体，与熟石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式为2Cl₂+2Ca(OH)₂＝CaCl₂+Ca(ClO）₂+2H₂O。
（5）氯气有毒需要尾气处理，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-＝Cl^-+ClO^-+H₂O。