题目内容

4．某化学兴趣小组用图所示装置制备干燥纯净的氯气，并探究氯气的性质．请回答下列问题：
（1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2，则烧瓶中发生反应的离子方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；若用200mL10mol•L-1的浓盐酸与足量的二氧化锰固体加热反应（不考虑氯化氢挥发），则产生氯气的物质的量为小于0.5mol（选填“大于”、“小于”、“等于”）．
（2）兴趣小组的同学准备在F中装入FeCl2溶液以验证Cl2的氧化性，则该反应的化学方程式2FeCl2+3Cl2=2FeCl3．
（3）兴趣小组同学一致认为氯气能使湿润的红色布条褪色，但对于使湿润的红色布条褪色的原因看法不一致，为探究原因，特设计下列实验．（已知：Cl2+H2O?HCl+HClO）
提出假设验证假设得出结论
①能使红色布条褪色是HCl
②能使红色布条褪色是HClO
③能使红色布条褪色是Cl2（写化学式）		实验①：把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色．
实验②：E、F分别装入A（填标号），干燥的红色布条不褪色，湿润的红色布条褪色．
A．干燥的红色布条、湿润的红色布条
B．湿润的红色布条、干燥的红色布条
氯水中的HClO
（写化学式）能使湿润的红色布条褪色．
（4）兴趣小组的某同学认为整套实验装置还存在一处明显缺陷，该缺陷是缺乏尾气处理装置．

分析 （1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2，则烧瓶中发生反应是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，浓盐酸随反应进行浓度变稀后不能继续反应生成氯气分析；
（2）F中装入FeCl2溶液以验证Cl2的氧化性，氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁；
（3）根据氯水的成分进行假设，氯水中含有氯气、次氯酸、盐酸和水，然后依次进行假设；利用对比实验验证假设，根据实验现象作出判断，从而得出结论；
（4）氯气有毒，未反应的氯气未进行尾气处理．

解答 解：（1）二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O
浓盐酸中含有HCl：0.2L×10mol/L═2mol
根据化学方程式：可知在二氧化锰过量的条件下，如果HCl完全反应，会生成氯气0.5mol，但是浓盐酸与二氧化锰反应成为稀盐酸后将不会反应生成氯气，即生成的氯气会小于0.5mol，故答案为：小于；随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，稀盐酸与二氧化锰不再反应，故应小于0.5mol，
故答案为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；小于；
（2）在F中装入FeCl2溶液以验证Cl2的氧化性，则该反应的化学方程式为：2FeCl2+3Cl2=2FeCl3，
故答案为：2FeCl2+3Cl2=2FeCl3；
（3）氯气溶于水发生反应Cl2+H2O?HCl+HClO，根据方程式知，溶液中的成分是氯气、水、盐酸和次氯酸，根据氯水中的成分进行假设：
①盐酸使布条褪色；
②HClO使布条褪色；
③氯气使布条褪色；
把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色，E、F分别装入干燥的红色布条、湿润的红色布条，干燥的红色布条不褪色，湿润的红色布条褪色，利用对比实验知，只有加入氯气和水反应生成的次氯酸能使有色布条褪色，从而得出结论为：次氯酸使有色布条褪色，
故答案为：Cl2；A；HClO；
（4）氯气有毒，排放到空气中污染空气，缺陷为未反应的氯气未进行尾气处理，故答案为：缺乏尾气处理装置．

点评 本题考查了氯气的实验室制法及化学性质，难度不大，明确制备的原理和各个装置的作用是解题关键，氯气制备和性质检验是高考热点，注意知识的积累．

练习册系列答案
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