Question

14．實(shí)驗(yàn)室制取氯氣除了用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)外還可利用下列反應(yīng)：KClO₃+6HCl（濃）═KCl+3Cl₂↑+3H₂O，該反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)生氯氣速度快、不需加熱．圖是實(shí)驗(yàn)室利用此反應(yīng)制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置（夾持設(shè)備已略）．

（1）上述反應(yīng)中KClO₃是氧化劑，HCl是還原劑，若反應(yīng)中氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多 1mol，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2.5N_A．
（2）裝置B的作用是除雜和安全瓶，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中可能發(fā)生堵塞，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生堵塞時(shí)B中的現(xiàn)象：錐形瓶中的液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中的液面上升．
（3）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入c（選“a”“b”或“c”）

	a	b	c
Ⅰ	干燥的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條
Ⅱ	堿石灰	濃硫酸	無(wú)水氯化鈣
Ⅲ	濕潤(rùn)的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條

（4）設(shè)計(jì)裝置D、E 的目的是為了比較Cl₂、Br₂、I₂的氧化性強(qiáng)弱． 已知Br₂ 的水溶液因濃度不同而呈現(xiàn)橙色或紅棕色，I₂難溶于水而易溶苯，且 I2 的苯溶液為紫紅色．當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ胱懔緾l₂時(shí)，可以看到無(wú)色溶液逐漸變?yōu)榧t棕色，說(shuō)明 Cl₂的氧化性大于 Br₂，請(qǐng)寫(xiě)出D中對(duì)應(yīng)的離子方程式并用雙線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移情況：．打開(kāi)活塞，將 D中的少量溶液加入E中，振蕩E，觀察到E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色．該現(xiàn)象不能（ 填“能”或“不能”）說(shuō)明Br₂的氧化性大于I₂．
（5）裝置F的作用是除去污染性的物質(zhì)（Cl₂、Br₂ 等），已知Cl₂與NaOH反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物中可能有NaCl、NaClO、NaClO₃，且$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（Cl{O}^{-}）}$值與溫度高低有關(guān)． 若燒杯中裝有500mL0.2mol/L 的NaOH溶液，則最多可吸收標(biāo)況下的Cl₂的體積為1.12L（忽略Cl₂溶于水）．

Answer 1

分析 （1）由KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O反應(yīng)可知，KClO₃中Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降低為0，HCl中Cl元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0，以此來(lái)解答；
（2）反應(yīng)制取的氯氣中含有氯化氫，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，發(fā)生堵塞時(shí)B中的，壓強(qiáng)增大；
（3）驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，要驗(yàn)證干燥氯氣無(wú)漂白性，濕潤(rùn)的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性；
（4）D中氯氣與溴化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì)；打開(kāi)活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，生成的溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)溶解于苯中，振蕩分層，苯層在上層；氯氣具有強(qiáng)氧化性；由于過(guò)量的氯氣也能夠氧化碘離子，無(wú)法說(shuō)明溴單質(zhì)氧化性強(qiáng)于碘單質(zhì)；
（5）根據(jù)原子守恒分析．

解答 解：（1）因HCl中Cl元素的化合價(jià)升高，則HCl為該反應(yīng)中的還原劑，KClO₃中的Cl的化合價(jià)降低被還原，KClO₃是氧化劑，氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為5：1，若反應(yīng)中氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多 1mol，則氧化產(chǎn)物為1.25mol，還原產(chǎn)物為0.25mol，所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2.5N_A，
故答案為：KClO₃；HCl；2.5N_A；
（2）裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，發(fā)生堵塞時(shí)B中的，壓強(qiáng)增大，錐形瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升；
故答案為：除雜和安全瓶；錐形瓶中的液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中的液面上升；
（3）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，要驗(yàn)證干燥氯氣無(wú)漂白性，濕潤(rùn)的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性，選項(xiàng)中ab的Ⅱ中都是干燥劑，再通入濕潤(rùn)的有色布條不能驗(yàn)證氯氣的漂白性，所以C中I、II、III依次放入濕潤(rùn)的有色布條、無(wú)水氯化鈣、干燥的有色布條，
故答案為：c；
（4）D中氯氣與溴化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì)，對(duì)應(yīng)的離子方程式并用雙線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移情況：；打開(kāi)活塞，將裝置D中含溴單質(zhì)的少量溶液加入焓碘化鉀和苯的裝置E中，溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)溶于苯呈紫紅色，振蕩；觀察到的現(xiàn)象是：E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色；氯氣具有強(qiáng)氧化性，過(guò)量的氯氣能夠?qū)⒌怆x子氧化成碘單質(zhì)，所以該現(xiàn)象不能說(shuō)明溴的非金屬性強(qiáng)于碘；
故答案為：；不能；
（5）已知Cl₂與NaOH反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物中可能有NaCl、NaClO、NaClO₃，由原子守恒可知，n（Cl₂）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=0.5L×0.2mol/L×$\frac{1}{2}$=0.05mol，則標(biāo)況下的Cl₂的體積為1.12L；
故答案為：1.12．

點(diǎn)評(píng) 本題以氯氣的制備為載體考查了氯氣的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、雙線橋法表示出電子轉(zhuǎn)移、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，解題時(shí)注意把握氯氣的性質(zhì)、制法、裝置的作用及氧化還原反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵．