Question

8．如圖所示，是一個(gè)制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置，其中各試劑瓶裝的試劑為：B（碘化鉀淀粉溶液），C（水），E（NaOH溶液）．
（1）A是氯氣發(fā)生裝置，蒸餾燒瓶中盛放MnO₂固體，其化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先點(diǎn)燃A處酒精燈，打開分液漏斗旋塞和Ⅰ處活塞，讓氯氣充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃D處酒精燈，請寫出B中的現(xiàn)象溶液變藍(lán)．
（3）在D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一種產(chǎn)物能使E處紫色石蕊試液變紅，另一產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式C+2H₂O+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4HCl↑．
（4）E裝置的作用是吸收過量的氯氣和生成的氯化氫，防止空氣污染．
（5）如E裝置中是滴有酚酞的NaOH溶液，結(jié)果紅色會(huì)退去，可能的原因是可能是鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生酸堿中和，也可能是氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸的漂白性造成
（6）D處反應(yīng)完畢后關(guān)閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，此時(shí)Ⅰ處應(yīng)該怎樣操作關(guān)閉Ⅰ處活塞．
（7）若將C中的水換成氫氧化鈉溶液，溶液中不但有NaClO還有NaClO₃，其物質(zhì)的量比為2：1，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比為：7：3．
（8）氯堿工業(yè)制備氯氣的反應(yīng)方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳和氯氣、水；
（2）B中是碘化鉀淀粉溶液，氯氣會(huì)氧化碘離子為單質(zhì)碘；
（3）依據(jù)通入的氣體有氯氣、玻璃管中是碳，利用C中提供的水蒸氣反應(yīng)生成氯化氫和二氧化碳；
（4）氯氣有毒，容易造成空氣污染；
（5）依據(jù)酚酞遇到堿變紅色，次氯酸具有漂白性解答；
（6）反應(yīng)完畢后關(guān)閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，可以利用Ⅰ裝置進(jìn)行儲(chǔ)氣，把裝置Ⅰ中的活塞關(guān)閉；
（7）C換成氫氧化鈉溶液，氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉、氯酸鈉和水，依據(jù)氧化還原反應(yīng)判斷產(chǎn)物還有氯化鈉，結(jié)合電子守恒書寫配平化學(xué)方程式計(jì)算得到；
（8）工業(yè)制氯氣可以用電解飽和食鹽水的方法生成．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳和氯氣、水，化學(xué)方程式：MnO₂+4HCl （濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl （濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）B中是碘化鉀淀粉溶液，氯氣會(huì)氧化碘離子為單質(zhì)碘；單質(zhì)碘遇淀粉變藍(lán)；
故答案為：溶液變藍(lán)；
（3）硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一種產(chǎn)物能使E處紫色石蕊試液變紅，另一產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，說明生成氯化氫和二氧化碳，證明C是提供水蒸氣的主要，碳、氯氣和水蒸氣反應(yīng)生成氯化氫和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2H₂O+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂+4HCl，
故答案為：C+2H₂O+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+4HCl↑；
（4）氯氣有毒，容易造成空氣污染，可以用氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣和生成的氯化氫，防止空氣污染；
故答案為：吸收過量的氯氣和生成的氯化氫，防止空氣污染；
（5）酚酞遇到堿變紅色，次氯酸具有漂白性，進(jìn)入E的氣體中含有氯化氫和氯氣，氯化氫能夠與氫氧化鈉反應(yīng)，降低溶液堿性，氯氣能夠與水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以溶液褪色原因：可能是鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生酸堿中和，也可能是氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸的漂白性造成；
故答案為：可能是鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生酸堿中和，也可能是氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸的漂白性造成；
（6）反應(yīng)完畢后關(guān)閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，可以利用Ⅰ裝置進(jìn)行儲(chǔ)氣，把裝置Ⅰ中的活塞關(guān)閉；
故答案為：關(guān)閉Ⅰ處活塞；
（7）C中的水換成氫氧化鈉溶液，溶液中不但有NaClO還有NaClO₃，其物質(zhì)的量比為2：1，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中：氯元素化合價(jià)升高，Cl₂～2NaClO～2e^-；Cl₂～NaClO₃～5e^-，氯元素化合價(jià)降低，Cl₂～Cl^-～e^-，依據(jù)電子守恒得到，電子轉(zhuǎn)移7mol電子，所以做氧化劑的氯氣為7mol，還原劑為3mol，所以參加反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比為7：3，
故答案為：7：3；
（8）工業(yè)制氯氣可以用電解飽和食鹽水的方法生成；依據(jù)電極氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣、氯氣；依據(jù)原子守恒配平化學(xué)方程式：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．

點(diǎn)評 本題考查了氯氣實(shí)驗(yàn)室制備，氯氣性質(zhì)驗(yàn)證和除雜方法，反應(yīng)產(chǎn)物判斷，氧化還原反應(yīng)電子守恒的計(jì)算應(yīng)用和反應(yīng)分析，題目難度較大，熟悉氯氣制備原理及性質(zhì)是解題關(guān)鍵．