Question

12．氯气在实验室和生产中都有重要的应用．
（1）实验室常用MnO₂和浓盐酸反应制取C1₂，该反应的化学方程式是：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂0，因浓盐酸挥发，制得的Cl₂常含有HCl．为检验HCl的存在，甲同学认为只需将所得气体通入硝酸酸化的硝酸银溶液即可；乙同学认为甲同学的设计不能证明HCl的存在，原因是Cl₂+H₂0?H⁺+Cl^-+HClO（用离子方程式解释）．
（2）在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是②
①氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl₂
②向FeCl₂溶液中滴加氯水，溶液颜色变成黄色，说明氯水中含有HClO
③向氯水中加入NaHCO₃粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H⁺
（3）海水开发的部分过程如图所示：
向苦卤中通入Cl₂是为了提取Br₂，该反应的离子方程式是Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂，为大量富集Br₂，常先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO₂将其还原吸收，该反应的离子方程式是Br₂+2H₂0+SO₂═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）MnO₂与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，氯水、氯化氢二者都可与硝酸银反应生成白色沉淀；
（2）溶液中存在平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO，只有氯气有颜色，为黄绿色，氯水中，氯气大部分以分子形式存在，氯气能氧化氯化亚铁，碳酸氢根离子能与氯水中的氢离子发生反应生成水和二氧化碳；
（3）氯气具有强氧化性，能和溴离子发生置换反应生成溴，二氧化硫与溴发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，化学方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，氯气和水反应：Cl₂+H₂0?H⁺+Cl^-+HClO，生成的氯化氢在水中电离出氯离子，能够与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以甲同学的设计不能证明HCl的存在，
故答案为；MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；Cl₂+H₂0?H⁺+Cl^-+HClO；
（2）溶液中存在平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO，
①只有氯气有颜色，为黄绿色，氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气，故①正确；
②向FeCl₂溶液中滴加氯水，溶液变成棕黄色，可发生反应2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，不能证明含有HClO，故②错误；
③向氯水中加入NaHCO₃粉末，有气泡产生，是因为，碳酸氢根离子与氯水中的氢离子发生反应生成水和二氧化碳，故③正确；
故答案为：②；
（3）氯气具有强氧化性，能和溴离子发生置换反应生成溴，离子方程式为：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，SO₂水溶液吸收Br₂，使溴蒸气转化为氢溴酸，二氧化硫被氧化为硫酸，反应为：Br₂+2H₂0+SO₂═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，
故答案为：Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂；Br₂+2H₂0+SO₂═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．

点评 本题考查了氯气的制备以及化学性质及其应用，题目难度中等，注意掌握氯及其化合物的性质，充分考查了学生对所学知识的掌握情况，试题有利于培养学生的分析、理解能力灵活应用所学知识的能力．