题目内容
【题目】某研究性学习小组设计如图装置制检验氯气的某些性质。
(1)制取Cl2方程式为:MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,检验干燥氯气是否有漂白性。
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①A装置中盛装浓盐酸的仪器的名称是 。
②B中盛有饱和食盐水,其作用是 , C中盛装的试剂是 。
③通入Cl2后,D、E中观察到的现象是 ;根据现象可得出的结论是 。
④F中盛有NaOH溶液,其作用是 。
(2)若撤去酒精灯,改用KMnO4氧化上述 HCl。其反应方程式如下:
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H2O
①该反应中的氧化剂是 。
②表现还原性的HCl与表现酸性的HCl的质量之比是_________。
③1mol KMnO4完全反应,被氧化的HCl的物质的量为 mol。
④8mol HCl完全反应,产生的Cl 2在标准状况下的体积为 升。
【答案】(1)①分液漏斗②吸收HCl气体;浓硫酸③D中布条不褪色,E中布条褪色;干燥的Cl2 没有漂白性④吸收氯气,防止环境污染
(2)①KMnO4②5∶3(2分)③5mol④56升(2分)
【解析】
试题分析:(1)① 盛装浓盐酸的仪器的名称是分液漏斗;②A中排出的气体含有氯化氢和水蒸汽,所以装置B中盛放饱和氯化钠溶液除掉氯气中的氯化氢,装置 C中盛放浓硫酸吸收水蒸汽。③干燥的氯气没有漂白性,D中观察到的现象是布条不褪色;氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,所以E中的布条褪色;根据现象可得出的结论是干燥的Cl2 没有漂白性。④氯气有毒,为防止氯气污染空气,装置F中盛放氢氧化钠溶液吸收氯气。
(2)①该反应中锰元素的化合价由+7价得电子变为+2价,所以高锰酸钾作氧化剂;
②反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H2O中,根据原子守恒知,化合价变化的氯化氢的计量数是10,化合价不变的氯化氢的计量数是6,所以表现还原性的HCl与表现酸性的HCl的质量之比是10:6=5:3;
③设被氧化的氯化氢的物质的量是x。
2KMnO4~10 HCl(浓)(作还原剂)
2mol 10mol
1mol x
x=5mol,故1mol KMnO4完全反应,被氧化的HCl的物质的量为5mol。
④设生成氯气的体积是y。
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
16mol 112L
8mol y
y=56L,故8mol HCl完全反应,产生的Cl 2在标准状况下的体积为56L。