Question

如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持及加热仪器已略）．
（1）制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关的化学反应方程式为：

 

．装置B中饱和食盐水的作用是

 

；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象

 

．
（2）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入

 

．

	a	b	c	d
Ⅰ	干燥的有色布条	干燥的有色布条	湿润的有色布条	湿润的有色布条
Ⅱ	碱石灰	硅胶	浓硫酸	无水氯化钙
Ⅲ	湿润的有色布条	湿润的有色布条	干燥的有色布条	干燥的有色布条

（3）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱．当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为

 

色，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡．观察到的现象是

 

．
（4）装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，试写出相应的离子方程式：

 

．
（5）如果将过量二氧化锰与20mL 12mol?L^-1的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气

 

0.06mol．（填“大于”“小于”“等于”），若有17.4g的MnO₂被还原，则被氧化的HCl的质量为

 

．

Answer 1

考点：探究氯水、氯气的漂白作用,氯气的实验室制法

专题：

分析：（1）二氧化锰和浓盐酸生成氯化锰和氯气；氯气中混有HCl，B中饱和食盐水可吸收HCl；C中若发生堵塞，则B中长颈漏斗下端导管中液面会上升；
（2）验证氯气是否具有漂白性，则先设计湿润的有色物质，再利用干燥剂干燥后与干燥的有色物质混合；
（3）D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，D中发生氯气与NaBr的反应生成溴，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，氯气、溴均可与KI反应生成碘；
（4）装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，生成氯化钠和次氯酸钠；
（5）氯化氢易挥发，二氧化锰只能与浓盐酸发生反应，与稀盐酸不反应；根据二氧化锰和作还原剂的HCl之间的关系式计算．

解答： 解：（1）二氧化锰和浓盐酸生成氯化锰和氯气，反应方程式为MnO₂+4HCl（浓） 

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，氯气中混有HCl，B中饱和食盐水可吸收HCl，则装置B的作用为除去氯气中的HCl；C中若发生堵塞，生成的氯气使B中压强增大，则B中长颈漏斗下端导管中液面会上升，形成水柱，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓） 

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；除去氯气中的HCl；B中长颈漏斗下端导管中液面会上升，形成水柱；
（2）验证氯气是否具有漂白性，则先通过I中湿润的有色布条，观察到褪色，再利用II中固体干燥剂（无水氯化钙或硅胶）干燥后，在Ⅲ中放入干燥的有色布条，观察到颜色不褪，则验证氯气不具有漂白性，只有d符合，故答案为：d；
（3）D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，D中发生氯气与NaBr的反应生成溴，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，氯气、溴均可与KI反应生成碘，则E中碘易溶于苯，出现分层后上层为紫红色的苯层，该现象不能说明溴的非金属性强于碘，过量的氯气也可将碘离子氧化，
故答案为：黄（橙黄、橙色、橙红等）；E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色；
（4）装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，生成氯化钠和次氯酸钠，离子方程式为：2OH^-+Cl₂═Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案为：2OH^-+Cl₂═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）盐酸具有挥发性，加热促进氯化氢的挥发，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，二氧化锰只能与浓盐酸发生反应，与稀盐酸不反应，所以反应生成氯气的物质的量小于0.06mol，17.4gMnO₂的物质的量=

17.4g

87g/mol

=0.2mol，该反应中二氧化锰和被氧化的HCl的物质的量之比为1：2，有0.2mol二氧化锰参加反应，则有0.4molHCl被氧化，m（HCl）=nM=0.4mol×36.5g/mol=14.6g，
故答案为：小于；14.6g．

点评：本题考查性质实验方案的制备，为高频考点，把握氯气的性质、制法、装置的作用及氧化还原反应原理为解答的关键，侧重分析能力、实验能力及知识综合应用能力的综合考查，题目难度中等．