Question

18．某小组准备在实验室中制取干燥、纯净的氯气并验证氯气的性质．
步骤1．制取纯净的氯气（装置如下图）

（1）写出A中反应的化学方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（2）B中加入的物质是：饱和食盐水，C中加入的物质是：浓硫酸．
（3）E中加入的物质是：NaOH溶液，反应的化学方程式为2NaOH+Cl₂ =NaCl+NaClO+H₂O．
（ 4 ）若A中有14.6g HCl 被氧化，产生氯气的物质的量为0.2mol．
步骤2．验证氯气的性质：
实验室为方便得到氯气常用高锰酸钾与浓盐酸反应，方程式如下：
2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O

（5）A部分应选择的装置③ （填序号），B中观察到溶液变蓝色现象表明KI被氧化．
（6）用KSCN溶液试剂检验FeCl₂已被氧化，写出FeCl₂被氧化的反应方程式：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气和水；
（2）浓盐酸有挥发性，制备的氯气中混有氯化氢和水蒸气，食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解，降低氯气的溶解度，用饱和的食盐水除去HCl气体，用浓硫酸干燥氯气；
（3）装置E进行尾气处理，用氢氧化钠溶液吸收，反应生成氯化钠、次氯酸钠与水；
（4）被氧化的HCl生成氯气，根据Cl原子守恒计算生成氯气物质的量；
（5）该反应为固体与液态不需要加热制备气体；氯气氧化碘离子为碘单质，碘遇淀粉变蓝色；
（6）FeCl₂被氯气氧化生成FeCl₃，用KSCN溶液检验溶液含有铁离子．

解答 解：（1）浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）浓盐酸有挥发性，浓盐酸中的水在加热条件下变成水蒸气，所以氯气中混有氯化氢和水蒸气，氯化氢极易溶于水，氯气能溶于水，且与水反应：Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解，降低氯气的溶解度，装置B可用饱和的食盐水除去HCl气体，装置C用浓硫酸干燥氯气；
故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；
（3）氯气有毒，污染环境，所以不能直接排空，装置E进行尾气处理，用氢氧化钠溶液吸收，反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应方程式为：2NaOH+Cl₂ =NaCl+NaClO+H₂O，
故答案为：NaOH溶液；2NaOH+Cl₂ =NaCl+NaClO+H₂O；
（4）被氧化HCl的物质的量为$\frac{14.6g}{36.5g/mol}$=0.4mol，被氧化的HCl生成氯气，根据Cl原子守恒，生成氯气物质的量为$\frac{0.4mol}{2}$=0.2mol，
故答案为：0.2；
（5）该反应为固体与液态不需要加热制备气体，故选择装置③；发生反应：Cl₂+2KI=2KCl+I₂，碘遇淀粉变蓝色，B中观察到溶液变蓝色现象表明KI被氧化．
故答案为：③；溶液变蓝色；
（6）FeCl₂被氯气氧化生成FeCl₃，反应方程式为：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，用KSCN溶液检验，溶液变为红色，说明FeCl₂已被氧化，
故答案为：KSCN溶液；2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃．

点评 本题考查氯气的实验室制备与性质实验，侧重对基础知识的巩固，比较基础．