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中的化学反应方程式:;实验室也可用高锰酸钾制氯气:2KMnO4+16HCl(浓)=5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O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mol;
(2)装置B中饱和食盐水的作用是;
(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(填编号);(碱石灰为NaOH与CaO混合物,无水氯化钙为中性干燥剂)
a | b | c | d | |
I | 干燥的有色布条 | 干燥的有色布条 | 湿润的有色布条 | 湿润的有色布条 |
II | 碱石灰 | 无水氯化钙 | 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,可以看到D中无色溶液逐渐变为色,若打开D装置的活塞,使D中溶液滴入E装置(KI溶液与CCl4),振荡锥形瓶后静置一会儿,可以观察到的现象是;
(5)装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯,试写出相应的化学方程式 .
【答案】
(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;KMnO4;1
(2)除去Cl2中的HCl
(3)d
(4)橙黄;E中液体分为两层,下层(CCl4层)为紫红色
(5)2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
【解析】解:(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,化学方程式:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;依据方程式2KMnO4+16HCl(浓)=5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O 反应中锰元素化合价降低,所以氧化剂为高锰酸钾,还原剂为氯化氢,16mol氯化氢参加反应,只有10mol被氧化,所以若消耗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:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;KMnO4 , 1;(2)反应过程中氯化氢和水蒸气是氯气中的杂质,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的,压强增大,B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱;所以答案是:除去Cl2中的HCl;(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,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,故应选择d;所以答案是:d;(4)D中是溴化钠,当向D中缓缓通入少量氯气时,氯气和溴化钠反应生成溴单质,可以看到无色溶液逐渐变为黄,所以现象为:溶液从无色变化为黄色;打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和CCl4的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡.观察到的现象是:E中溶液分为两层,下层(四氯化碳层)为紫红色;所以答案是:橙黄; E中液体分为两层,下层(CCl4层)为紫红色;(5)用足量的NaOH溶液吸收余氯,相应的化学方程式为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,所以答案是:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O.
【考点精析】掌握氯气的实验室制法是解答本题的根本,需要知道实验室制法:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O.
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