Question

在實驗室中用二氧化錳跟鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣．進(jìn)行此實驗，所用儀器如圖：
（1）連接上述儀器的正確順序是（填各接口處的字母）：E接

 

接F．
（2）寫出下列化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①氣體發(fā)生裝置中進(jìn)行的反應(yīng)：

 

；
②尾氣吸收裝置中進(jìn)行的反應(yīng)：

 

．
（3）將足量氯氣溶于水制成的飽和氯水，由于

 

見光易分解，因此需保存在

 

瓶中．向pH試紙上滴加新制氯水后產(chǎn)生的現(xiàn)象為

 

，說明新制氯水中存在的微粒有

 

．
（4）下列化學(xué)反應(yīng)，在實驗室中也可用來制取氯氣．請分析后填寫下列空格：
2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
用15.8g KMnO₄氧化足量的上述濃鹽酸，則有

 

 molHCl被氧化．產(chǎn)生的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

 

L．

Answer 1

分析：（1）氣體的制備一般經(jīng)過氣體的發(fā)生裝置、凈化、除雜、干燥裝置、收集裝置，尾氣處理裝置，據(jù)此解答；
（2）①氣體發(fā)生裝置中的二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳、水；
②氯氣有毒用氫氧化鈉溶液吸收，氫氧化鈉和氯氣反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉、水；
（3）飽和氯水中存在Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，所含分子只有Cl₂和H₂O、HClO分子，所含的離子只有H⁺、Cl^-、ClO^-和OH^-，結(jié)合對應(yīng)微粒的性質(zhì)解答該題；
（4）依據(jù)方程式可知16mol氯化氫中只有10mol氯化氫中的氯化合價升高，做還原劑，被氧化，6mol氯化氫中氯元素化合價不變表現(xiàn)出酸性，依據(jù)化學(xué)方程式計算參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量和生成的氯氣的體積，然后求出被還原的鹽酸的物質(zhì)的量．

解答：解：（1）要得到干燥純凈的氯氣，實驗裝置的連接順序為：發(fā)生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置；因為收集的是氣體，所以除雜裝置中長導(dǎo)管進(jìn)氣，段導(dǎo)管出氣；因為飽和食鹽水中有水，濃硫酸有吸水性，所以先連接飽和食鹽水裝置后連接濃硫酸裝置；收集裝置中，因為氯氣的濃度大于空氣的，所以長導(dǎo)管進(jìn)氣短導(dǎo)管出氣，即實驗裝置為E-C，D-A，B-H，G-F，
故答案為：CDABHG；
（2）①二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃

加熱  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4HCl（濃

加熱  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
②尾氣吸收裝置中氯氣與氫氧化鈉的反應(yīng)方程式：2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
（3）將足量氯氣溶于水，氯氣和水發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)方程式為Cl₂+H₂O?HCl+HClO，由于次氯酸具有不穩(wěn)定性見光易分解，因此需保存在棕色瓶中；
氯水含有鹽酸和次氯酸，溶液呈酸性，存在大量的H⁺，則pH＜7，向pH試紙上滴加新制氯水，溶液呈酸性，則先變紅，但由于次氯酸具有漂白性，則最終試紙褪色，
故答案為：次氯酸；棕色；先變紅后褪色；H⁺、HClO；
（4）設(shè)15.8gKMnO₄能與nmolHCl發(fā)生反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下VLCl₂．
  2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
  2×158 g   16mol                   5×22.4 L
    15.8g      n                        V
則：n=

16×15.8

2×158

=0.8（mol），

V=

5×22.4×15.8

2×158

=5.6L，
依據(jù)方程式可知在氯化氫反應(yīng)中既表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)酸性，表現(xiàn)還原性的鹽酸占總量的

10

16

，
所以被氧化的氯化氫的物質(zhì)的量為：0.8mol×

10

16

=0.5mol，
即15.8g KMnO₄氧化足量的上述濃鹽酸，則有0.5mol鹽酸被氧化．產(chǎn)生的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6L，
故答案為：0.5；5.6．

點評：本題考查氯氣的實驗室制備和化學(xué)方程式的有關(guān)計算，題目難度中等，注意高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)中鹽酸表現(xiàn)的性質(zhì)．