Question

(14分)下圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置(夾持及加熱儀器已略)。

（1）制備氯氣選用的藥品為固體二氧化錳和濃鹽酸，則相關的化學反應方程式為： 。裝置B中飽和食鹽水的作用是 ；同時裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時B中的現(xiàn)象 。

（2）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入 。

	a	b	c	d
Ⅰ	干燥的有色布條	干燥的有色布條	濕潤的有色布條	濕潤的有色布條
Ⅱ	堿石灰	硅膠	濃硫酸	無水氯化鈣
Ⅲ	濕潤的有色布條	濕潤的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條

（3）設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘單質的氧化性強弱。當向D中緩緩通入少量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變?yōu)? 色，打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩。觀察到的現(xiàn)象是 。

（4）裝置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，試寫出相應的離子方程式： 。

（5）如果將過量二氧化錳與20 mL 12 mol·L－1的濃鹽酸混合加熱，充分反應后生成的氯氣 0.06 mol。(填“大于”“小于”“等于”)，若有17.4 g的MnO2被還原，則被氧化的HCl的質量為 。

Answer 1

(14分)

（1）MnO2 ＋4HCl(濃) MnCl2 ＋Cl2↑＋2H2O （2分）

除去Cl2中的HCl （1分）

B中液面降低，長頸漏斗中液面上升，形成水柱 （1分）

（2）d （2分） （3）黃 （1分） E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色（2分）

（4）2OH－＋Cl2 Cl－＋ClO－＋H2O （2分）（5）小于 （1分） ；14.6 g（2分）

【解析】

試題分析：（1）實驗室用二氧化錳與濃鹽酸加熱制取氯氣，化學方程式是MnO2 ＋4HCl(濃) MnCl2 ＋Cl2↑＋2H2O；因為濃鹽酸易揮發(fā)，所以制取的氯氣中含有HCl，所以B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；若C中發(fā)生堵塞，則B內的壓強增大，所以B瓶內的液面降低，長頸漏斗中液面上升，形成水柱；

（2）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，即檢驗干燥的氯氣與潮濕的氯氣是否具有漂白性。因為從裝置B處出來的氯氣中含有水份，所以進入C裝置時無需干燥，選擇濕潤的有色布條，然后氯氣被干燥，因為干燥裝置為U形管，所以不能選擇濃硫酸作干燥劑，干燥后的氯氣再通過干燥的顏色布條，觀察兩處布條顏色的變化，從而得出結論，所以C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入濕潤的有色布條、氯化鈣、干燥的有色布條，答案選d；

（3）少量的氯氣與溴化鈉反應生成溴單質和氯化鈉，所以D中溶液變?yōu)辄S色；生成的溴單質再與KI溶液反應，生成碘單質，碘在苯中的溶解度大于水中的溶解度，且苯的密度小于水，所以E中的現(xiàn)象是E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色；

（4）氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉、水，離子方程式是2OH－＋Cl2 Cl－＋ClO－＋H2O；

（5）20 mL 12 mol·L－1的濃鹽酸中HCl的物質的量是0.024mol，有一半的HCl被氧化。若二氧化錳過量，HCl一定，則HCl不會完全反應，因為二氧化錳不與稀鹽酸反應，隨反應的進行，鹽酸的濃度逐漸減小，反應停止，所以生成的氯氣小于理論值0.06mol；若二氧化錳的量一定，濃鹽酸過量，則二氧化錳會完全反應，17.4 g的MnO2的物質的量是0.2mol,消耗HCl的物質的量是0.8mol，其中被氧化的HCl的物質的量是0.4mol，質量是0.4mol×36.5g/mol=14.6g。

考點：考查氯氣的制取及性質的實驗探究，實驗方案的設計，化學方程式的計算