题目内容

10．某化学兴趣小组欲在实验室探究氯气的性质及模拟工业制取漂白粉，设计了如下装置进行实验：

请按要求回答下列问题：
（1）浓盐酸和二氧化锰反应的化学方程式是MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，饱和的食盐水的作用是除去氯气中的HCl
（2）淀粉碘化钾溶液中观察到的现象是溶液变蓝色，反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2．
（3）若干燥的有色布条不褪色，潮湿的有色布条褪色，则甲中盛放浓硫酸（填名称）．
（4）C12与石灰乳反应制取漂白粉的化学方程式为2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2．
（5）该兴趣小组用8.7g MnO2与足量的浓盐酸制备氯气，则理论上最多可制得标准状况下的Cl22.24L．

分析 发生装置中通过二氧化锰和浓盐酸加热反应生成，氯气中含氯化氢恒容水蒸气，通过饱和食盐水除去氯化氢，通过淀粉碘化钾溶液变蓝，通过甲洗气瓶中的浓硫酸干燥氯气，通过干燥的有色布条不变化，通过湿润的有色布条会褪色，最后通过石灰乳反应生成漂白粉，
（1）浓盐酸和二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水，制备的氯气中含氯化氢气体和水蒸气，通过饱和食盐水可以除去氯化氢气体；
（2）氯气氧化性强于碘，能够与碘化钾反应置换碘，碘遇到淀粉变蓝；
（3）氯气中含有水蒸气，要得到干燥的氯气，应选择合适的干燥剂；
（4）C12与石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，漂白粉成分为氯化钙和次氯酸钙，有效成分为次氯酸钙；
（5）根据反应MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O可知，87gMnO2完全反应生成氯气1mol，所以8.7g MnO2与足量的浓盐酸生成氯气的物质的量是1mol，据此解答．

解答 解：（1）浓盐酸和二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水，制备的氯气中含氯化氢气体和水蒸气，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MCl2+Cl2↑+2H2O，通过饱和食盐水可以除去氯化氢气体，通过饱和食盐水可以除去氯化氢气体，
故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，除去氯气中的HCl；
（2）氯气氧化性强于碘，能够与碘化钾反应置换碘，反应的离子方程式为：Cl2+2I-=2Cl-+I2，碘遇到淀粉变蓝，
故答案为：溶液变蓝色，Cl2+2I-=2Cl-+I2；
（3）浓硫酸具有吸水性，能够吸收氯气中的水，可以干燥氯气，
故答案为：浓硫酸；
（4）C12与石灰乳反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，化学方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，漂白粉的有效成分是次氯酸钙，
故答案为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，Ca（ClO）2；
（5）根据反应MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O可知，理论上87gMnO2完全反应生成氯气1mol，所以8.7g MnO2与足量的浓盐酸生成氯气的物质的量是0.1mol，标况下气体体积为：0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案为：2.24．

点评 本题考查了氯气的实验室制法和氯气的性质，熟悉制备原理和氯气的性质是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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11．实脸室取等物质的量的KClO3分别发生下述反应：
反应一：有催化剂存在时，受热分解得到氧气；
反应二：不使用催化剂，加热至743K左右，得到KClO4和KCl．
下列关于①和②的说法正确的是（　　）
A．两个反应中都只有一种元素化合价发生改变
B．两个过程生成KCl的物质的量相同
C．发生氧化反应的元素相同
D．发生还原反应的元素相同
1．化学实验离不开化学仪器，请将下列符合要求的仪器序号填在相应的横线上．
（1）能用作反应容器的是①②④⑤⑥⑭．
（2）用酒精灯加热时需垫石棉网的是①⑤⑥⑫．
（3）使用前需要检查是否漏水的是⑦⑧⑩⑬．
（4）常用于物质分离提纯的是③⑧⑪⑫．
①烧杯②坩埚③蒸发皿④试管⑤烧瓶⑥锥形瓶⑦容量瓶⑧分液漏斗⑨长颈漏斗⑩酸式滴定管⑪漏斗⑫蒸馏烧瓶⑬碱式滴定管⑭燃烧匙．
18．某条件下的反应CH3CH=CH2（g）+H2（g）→CH3CH2CH3（g）△H=-125.4kJ•mol-1，下列有关该反应的叙述正确的是（　　）
A．正反应活化能小于125.4kJ•mol-1
B．逆反应活化能一定小于125.4kJ•mol-1
C．逆反应活化能不小于125.4kJ•mol-1
D．正反应活化能比逆反应活化能大125.4kJ•mol-1
5．下列溶液中与200mL 2mol/L CaCl2溶液中Cl-浓度相同的是（　　）
A．400mL 1mol/L NaCl溶液B．200mL 2mol/L AlCl3溶液
C．100mL 1mol/L BaCl2溶液D．100mL 4mol/L KCl溶液
15．喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差．制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）．
（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3+2H2O．
（2）收集氨气应使用向下排空气法法．
（3）要得到干燥的氨气可选用下列B 做干燥剂．
A．浓硫酸     B．碱石灰    C．无水CaCl2      D．P2O5固体
（4）用图1装置进行喷泉实验，烧瓶已装满干燥氨气，引发喷泉实验的操作是将胶头滴管中的水挤入烧瓶中，松开弹簧夹．
2．一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是（　　）
A．pH=5的H2S溶液中，c（H+）=c（HS-）=1×10-5mol•L-1
B．pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三种溶液的c（Na+）：①＞②＞③
C．pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合：c（Na+）+c（H+）═c（OH-）+c（HC2O4-）
D．pH=a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH=b，则a=b+1
19．下列反应的离子方程式正确的是（　　）
A．铁和稀硝酸反应  Fe+2H+═Fe2++H2↑
B．氯化铁溶液滴入沸水  Fe3++3H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe（OH）3↓+3H+
C．硝酸银溶液中滴入食盐水  NaCl+Ag+═AgCl↓+Na+
D．氯气通入烧碱溶液  Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
20．氯气的实验室制法是MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，若将MnO2换成KMnO4、KClO3等氧化剂氧化浓盐酸亦可快速制取氯气．根据上述反应原理，有人提出猜想：能否利用Na2O2的强氧化性氧化浓盐酸得到氯气呢？某课外小组在实验室进行了探索性实验，设计了如图所示装置：
操作步骤及现在如下：
①连接好装置，检查装置的气密性，加入药品．
②缓慢通入一定量的N2后，将装置E连接好（导管未伸入集气瓶中），再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，反应剧烈，产生黄绿色气体．
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体．装置E中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体．
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N2，至装置中气体无色．
回答下列问题：
（1）用化学方程式表示KClO3氧化浓盐酸的反应KClO3++6HCl（浓）═KCl+3Cl2↑+3H2O．
（2）装置B中为湿润的KI-淀粉试纸，反应一段时间后试纸变蓝，能否仅通过该现象说明A装置中产生氯气？不能（填“能”或“不能”），请用离子方程式说明原因4H++O2+4I-=2I2+2H2O．
装置C中湿润的红色布条褪色，是因为产生了具有强氧化性的物质HClO．
（3）装置D的作用之一是吸收产生的氯气，可以用硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液替代NaOH溶液，已知25.0mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液可以恰好把标准状况下224mLCl2完全转化为Cl-时，写出该反应的离子方程式S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-．
（4）实验证明，Na2O2可以与HCl反应生成氯气，写出反应的化学方程式Na2O2+4HCl═Cl2+2NaCl+2H2O．
（5）利用Na2O2与浓盐酸反应制得的Cl2中通常含有的杂质气体有：HCl、O2（不包括水蒸气），较难分离，因此实验室很少用该方法制取氯气．

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