题目内容
【题目】Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂,经查阅资料Cl2氧化能力强于H2O2 , 能将H2O2氧化。为了验证某小组学生设计了如下图所示的实验装置进行实验(夹持装置略去)。
已知:2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
试管B中饱和食盐水的主要作用是除去Cl2中混有的HCl
请回答下列问题。
(1)试管C发生反应的化学方程式是。
(2)试管D中NaOH溶液的作用是。
(3)将浓盐酸注入圆底烧瓶A,当装置中的空气基本排尽后关闭D中止水夹,反应一段时间后试管D中的现象为 , 试管D中的气体检验方法为。
(4)有的同学对上述实验中D试管中的气体来源产生质疑,你认为可能的来源有(用方程式回答)。对于质疑可以采用对比实验来解决。
【答案】
(1)Cl2+H2O2=2HCl+O2
(2)吸收多余的Cl2
(3)试管D中液面下降,长颈漏斗中液面上升;将连接止水夹的导气管放入小试管中,打开止水夹,用带火星的木条检验,若复燃证明是氧气
(4)2H2O2=2H2O+O2↑,或Cl2+H2O=HCl+HClO,2HClO 2HCl+O2↑
【解析】
(1)试管C中氯气氧化过氧化氢,化学方程式为:Cl2+H2O2=2HCl+O2;
(2)氯气是一种有剧烈刺激性气味、有毒的气体,必须进行尾气处理,试管D中NaOH溶液和氯气反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,可以吸收多余的Cl2;
(3)当关闭止水夹,反应一段时间后试管D中氧气不断增多,气体压强增大,所以试管D中的现象为试管D中液面下降,长颈漏斗中液面上升;试管D中的氧气的检验方法为将连接止水夹的导气管放入小试管中,打开止水夹,用带火星的木条检验,若复燃证明是氧气;
(4)试管D中气体来源可能是过氧化氢的分解:2H2O2=2H2O+O2↑,也可能是氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸见光分解产生氧气:Cl2+H2O=HCl+HClO,2HClO 2HCl+O2↑。
【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.