Question

16．用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

（1）制得的氯氣中還含有氯化氫雜質(zhì)，可通過裝有飽和食鹽水的洗氣瓶除去．
（2）二氧化錳和高錳酸鉀都是強(qiáng)氧化劑，均可將濃鹽酸氧化為氯氣．用濃鹽酸和高錳酸鉀制氯氣的反應(yīng)方程式如下：2KMnO₄+16HCl2KCl+2 MnCl₂+5 Cl₂+8 H₂O
①配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式．
②當(dāng)有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，被氧化的HCl1mol，可生成氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）11.2 L．
（3）有人做了一個(gè)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)．?dāng)D壓軟塑料瓶，向裝有固體B的錐形瓶中加入溶液A，同時(shí)往燃燒管中通入氣體C并在管口點(diǎn)燃，可以看到可燃性氣體C有明顯的燃燒現(xiàn)象（金屬網(wǎng)用以防止氣體混合爆炸）．用此裝置模擬工業(yè)合成鹽酸．則相應(yīng)試劑選擇正確的是c（選填序號(hào)）．

	溶液A	固體B	氣體C
a	稀硫酸	Zn	Cl2
b	濃鹽酸	MnO2	H2
C	濃鹽酸	KMnO4	H2

管口可觀察到的現(xiàn)象是蒼白色火焰，管口上方有白霧．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)氯氣在飽和食鹽水 中溶解度不大，氯化氫易溶于水的性質(zhì)解答；
（2）①反應(yīng)中錳元素全部被還原，錳元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，氯元素化合價(jià)由HCl中的-1升高為氯氣中的0價(jià)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)守恒、原子個(gè)數(shù)守恒書寫方程式；
②依據(jù)方程式可知，沒生成5mol氯氣，有10mol氯化氫被氧化，轉(zhuǎn)移10mol電子；
（3）根據(jù)物質(zhì)間的反應(yīng)結(jié)合試驗(yàn)裝置來選擇，依據(jù)氫氣在純凈氯氣中燃燒現(xiàn)象解答；

解答 解：（1）氯氣在飽和食鹽水 中溶解度不大，氯化氫易溶于水，混合氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶可以除去氯化氫雜質(zhì)；
故答案為：飽和食鹽水；
 （2）①反應(yīng)中錳元素全部被還原，錳元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，氯元素化合價(jià)由HCl中的-1升高為氯氣中的0價(jià)，要使氧化劑與還原劑得失電子守恒，高錳酸鉀系數(shù)為2，氯氣系數(shù)為5，反應(yīng)中有10氯化氫被氧化，6mol氯化氫表現(xiàn)酸性，所以方程式為：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂+8H₂O；
故答案為：2；16； 2；2； 5；8；
 ②依據(jù)方程式可知，沒生成5mol氯氣，有10mol氯化氫被氧化，轉(zhuǎn)移10mol電子，則當(dāng)有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，被氧化的HCl1mol，可生成氯化氫物質(zhì)的量為0.5mol，（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）11.2L；
故答案為：1；11.2；
（3）a．裝置中塑料瓶中的液體被擠壓可以進(jìn)入固體B中反應(yīng)，生成一種密度小的氣體氫氣，才能使得燃燒反應(yīng)在上方進(jìn)行，所以a錯(cuò)誤；
b．二氧化錳和濃鹽酸的反應(yīng)需加熱才能發(fā)生，該裝置不需要加熱就能制備氯氣，故b錯(cuò)誤；
c．濃鹽酸和高錳酸鉀在不加熱的條件下可以生成氯氣，氯氣和氫氣燃燒可以獲得氯化氫，燃燒時(shí)產(chǎn)生蒼白色火焰，被水吸收而獲得鹽酸，故c正確；
氫氣在純凈的氯氣中燃燒生成氯化氫，發(fā)出蒼白色的火焰，氯化氫極易溶于水，在管口上分與水蒸氣結(jié)合成鹽酸液滴，看到白霧產(chǎn)生；
故答案為：c； 蒼白色火焰，管口上方有白霧．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的制備、氧化還原反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)裝置的分析，明確氯氣制備原理、氯氣性質(zhì)是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)的能力，題目難度中等．