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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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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