Question

16．实验室中所用少量氯气是用下列方法制取的（装置如图），4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O

试回答下列问题
（1）该反应是氧化还原反应吗？是，如果是氧化还原反应，请指出二氧化锰是氧化剂，氯化氢是还原剂，写出该反应的离子方程式4H⁺+2Cl^-+MnO₂=Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；．
（2）集气瓶A中盛装的是饱和食盐水（注：氯气在饱和食盐水中溶解度很小，而氯化氢在饱和食盐水中的溶解度则很大），其作用是除去氯气中的氯化氢．
（3）氯气溶入水显酸性，且氯气有毒，并有剧烈的刺激性，若吸入大量氯气，可中毒死亡，所以氯气尾气直接排入大气中，会污染环境．实验室中可采用氢氧化钠溶液来吸收有毒的氯气．

Answer 1

分析 实验室用加热浓盐酸与二氧化锰方法制取氯气，浓盐酸易挥发，制取的氯气中含有氯化氢，通过盛有饱和食盐水的洗气瓶分别除去氯化氢，氯气密度大于空气密度，应选择向上排空气法收集，氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气．
（1）氧化还原反应判断依据：有化合价变化；元素化合价升高的物质做还原剂；元素化合价降低的物质做氧化剂，浓盐酸与二氧化锰反应实质是酸性环境下二氧化锰氧化氯离子生成氯气，本身被还原为二价锰离子；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢杂质，结合氯气在饱和食盐水中溶解度很小，而氯化氢在饱和食盐水中的溶解度则很大，选择除杂试剂；
（3）氯气有毒，能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气．

解答 解：（1）4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O，依据方程式可知，反应中-1价氯元素化合价升高为氯气中0价，二氧化锰中+4价锰元素化合价降低为+2价，存在化合价升降为氧化还原反应，氯化氢为还原剂，二氧化锰为氧化剂，反应实质：酸性环境下二氧化锰氧化氯离子生成氯气，本身被还原为二价锰离子，离子方程式：4H⁺+2Cl^-+MnO₂=Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；
故答案为：是；二氧化锰；氯化氢；4H⁺+2Cl^-+MnO₂=Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢杂质，结合氯气在饱和食盐水中溶解度很小，而氯化氢在饱和食盐水中的溶解度则很大，所以可以用盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯气中的氯化氢；
故答案为：除去氯气中的氯化氢；
（3）氯气有毒，能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气；
故答案为：氢氧化钠溶液；

点评 本题以实验室制备氯气为载体考查了氯气的制备、氧化还原反应基本概念，题目难度不大，掌握基础是关键．