Question

實(shí)驗(yàn)室用MnO₂和濃鹽酸制取氯氣并驗(yàn)證氯氣的部分性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。

（1）G裝置名稱___________________。A裝置的離子反應(yīng)化學(xué)方程式是             ，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為      。
（2）B裝置的作用是_____________。
（3）實(shí)驗(yàn)開始幾分鐘后，D裝置紅布條是否褪色__________，E裝置中觀察到的現(xiàn)象是_____________
_____________________________________________________________。
（4）裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________。（5）F裝置后應(yīng)再連接一個(gè)尾氣處理裝置，裝置里加入NaOH溶液，尾氣處理的離子反應(yīng)方程式為_____
____________________________________________________。

Answer 1

（1）分液漏斗（1分）  MnO₂+4H⁺+2Cl^- Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O（2分）  1:2 （1分）
（2）除氯氣中的氯化氫（1分） （3） 不褪色， （1分） 先變紅后褪色 （1分）
（4）2Cl₂+2Ca(OH)₂＝CaCl₂+Ca(ClO）₂+2H₂O （2分） （5）Cl₂+2OH^-＝Cl^-+ClO^-+H₂O （2分）

試題分析：（1）根據(jù)裝置的特點(diǎn)可知，G裝置是分液漏斗；A裝置是制備氯氣的，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^- Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O。其中二氧化錳中Mn元素的化合價(jià)從＋4價(jià)降低到＋2價(jià)，得到2個(gè)電子，二氧化錳是氧化劑。氯化氫中氯元素的化合價(jià)從－1價(jià)升高到0價(jià)，失去1個(gè)電子，氯化氫是還原劑。根據(jù)電子得失守恒可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1:2。
（2）由于濃鹽酸易揮發(fā)，生成的氯氣中含有氯化氫，所以B裝置的作用是除氯氣中的氯化氫。
（3）由于生成的氯氣先經(jīng)過濃硫酸被干燥，干燥的氯氣不能使有色布條褪色，所以實(shí)驗(yàn)開始幾分鐘后，D裝置紅布條不褪色。氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，溶液具有酸性和強(qiáng)氧化性，所以E裝置中觀察到的現(xiàn)象是先變紅后褪色。
（4）氯氣是酸性氣體，與熟石灰反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl₂+2Ca(OH)₂＝CaCl₂+Ca(ClO）₂+2H₂O。
（5）氯氣有毒需要尾氣處理，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-＝Cl^-+ClO^-+H₂O。