题目内容
3．1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿（主要成分是二氧化锰）和盐酸共热得到黄绿色气体．甲、乙两个同学分别采取上述反应原理，各制取一瓶氯气，并用其验证Cl2与水反应所得产物的性质．
请回答：
（1）写出实验室制备氯气的化学方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（2）对于乙同学的实验装置，若要停止实验，其操作顺序是②③①．
①停止加热 ②取出集气瓶盖好 ③将导管伸入到烧碱溶液中
（3）甲、乙两同学分别向收集到的氯气中加入适量水，充分振荡后分成两份，均做验证氯气与水反应所得产物性质的两个实验．实验操作、现象、结论记录如下：
| 实验序号 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
| ① | 加品红溶液 | 溶液褪色 | 氯气与水反应的产物有漂白性 |
| ② | 加入NaHCO2粉末 | 有无色气泡产生 | 氯气与水反应的产物具有较强的酸性 |
A．CaC12和次氯酸B．浓盐酸NaClO
C．浓盐酸和次氯酸 D．固体NaCl、固体NaClO和浓硫酸
你认为上述四种试剂中D组试剂符合实际，且Cl的原子利用率最高．试写出这个反应的化学方程式NaCl+NaClO+H2SO4═Na2SO4+H2O+Cl2↑（产物中Na2SO4也可写成NaHSO4）．
分析 （1）盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；
（2）按照实验操作安全及尾气处理要求：乙同学停止实验应先取出集气瓶，将多余的氯气通入氢氧化钠，最后停止加热；
（3）甲同学用向上排空气法收集氯气，因为氯化氢具有挥发性，所以收集的氯气中含有大量的氯化氢，氯化氢与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，对氯水成分的检验造成干扰；乙同学制备的氯气中无氯化氢不会对氯水中的氯化氢的检验造成干扰；
（4）A．CaC12和次氯酸，次氯酸为弱酸，电离出的氢离子少；
B．浓盐酸NaClO，在溶液中，氯气溶于水，原子利用率低；
C．浓盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸，电离出的氢离子少，在溶液中，氯气溶于水，原子利用率低；
D．固体NaCl、固体NaClO和浓硫酸，氯原子利用率高．
解答 解：（1）实验室用盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制备氯气，反应的方程式为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）氯气有毒不能排放到空气中，先停止加热容易发生倒吸，所以乙同学的实验装置，要停止实验，其操作顺序为：先取出集气瓶，将多余的氯气通入氢氧化钠，最后停止加热；
故答案为：②③①；
（3）甲同学用向上排空气法收集氯气，因为氯化氢具有挥发性，所以收集的氯气中含有大量的氯化氢，氯化氢与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，对氯水成分的检验造成干扰；乙同学制备的氯气中无氯化氢不会对氯水中的氯化氢的检验造成干扰，
故答案为：
| 实验序号 | 甲 | 乙 |
| ① | 合理 | 合理 |
| ② | 不合理 | 合理 |
（4）A．CaC12和次氯酸，次氯酸为弱酸，电离出的氢离子少，该组试剂不符合实际；
B．浓盐酸NaClO，在溶液中，氯气溶于水，原子利用率低，该组试剂不符合实际；
C．浓盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸，电离出的氢离子少，在溶液中，氯气溶于水，原子利用率低，该组试剂不符合实际；
D．固体NaCl、固体NaClO和浓硫酸，浓硫酸含水量极少，两固体间反应制取氯气，氯原子利用率高，反应为：NaCl+NaClO+H2SO4═Na2SO4+H2O+Cl2↑（产物中Na2SO4也可写成NaHSO4），故D符合实际；
故答案为：D；NaCl+NaClO+H2SO4═Na2SO4+H2O+Cl2↑（产物中Na2SO4也可写成NaHSO4）．
点评 本题为实验评价，侧重考查了实验室制备氯气的装置分析，气体除杂和试剂选择，题目难度中等，明确反应的原理，实验设计的目的是解题关键．
（3）请你填写下表，评价甲、乙同学实验①、②的结论（填合理或不合理）：
| 实验序号 | 甲 | 乙 |
| ① | ||
| ② |
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有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其元素特征信息如下：| W | X | Y | Z | |
| 结构或性质 | 最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应得到离子化合物 | 焰色反应呈黄色 | 在同周期主族元素形成的简单离子中，离子半径最小 | 最高正价与最低负价之和为零 |
（2）上述元素的最高价氧化物对应的水化物中，有一种物质在一定条件下均能与其他三种物质发生化学反应，该元素是Na（填元素符号）．
（3）①下列可作为比较X和Y金属性强弱的依据是bc（填序号）．
a．自然界中的含量
b．相应氯化物水溶液的pH
c．单质与水反应的难易程度
d．单质与酸反应时失去的电子数
②从原子结构的角度解释X的金属性强于Y的原因：电子层相同，核电荷数Al＞Na，原子半径Na＞Al，所以原子核对最外层电子的吸引力Na＜Al，失电子能力Na＞Al．
（4）W的一种氢化物HW3可用于有机合成，其酸性与醋酸相似．体积和浓度均相等的HW3与X的最高价氧化物对应的水化物的溶液混合，反应的化学方程式是HN3+NaOH═NaN3+H2O，混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na+）＞c（N3-）＞c（OH-）＞c（H+）．
（5）Y单质和Mg组成的混合物是一种焰火原料，某兴趣小组设计如下所示的实验方案，测定混合物中Y的质量分数．
能确定混合物中Y的质量分数的数据有abc（填序号）．
a．m、n b．m、y c．n、y．
胆矾晶体（CuSO4•5H2O）中4个水分子与铜离子形成配位键，另一个水分子只以氢键与相邻微粒结合．某兴趣小组称取2.500g胆矾晶体，逐渐升温使其失水，并准确测定不同温度下剩余固体的质量，得到如右图所示的实验结果示意图．以下说法正确的是CD（填标号）．| A． | 铜溶于稀硝酸：Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O | |
| B． | 三氯化铁溶液腐蚀印刷电路板：2Fe3++3Cu═2Fe+3Cu2+ | |
| C． | 小苏打溶液中加足量澄清石灰水：HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O | |
| D． | 铝溶于氢氧化钠溶液：Al+2OH-+H2O═AlO2-+2H2↑ |