請設(shè)計實驗：用MnO2與濃鹽酸制備純凈、干燥的Cl2，其他藥品與試劑任選．
（1）寫出該反應的化學方程式
 
．
（2）在下面方框中，A表示有分液漏斗和圓底燒瓶組成的氣體發(fā)生器，請在虛線框內(nèi)的A后完成該反應的實驗裝置示意圖（夾持裝置、連接膠管不必畫出，需要加熱的儀器下方用△標出），按氣流方向在每件儀器下方標出字母B、C…；其他可選用的儀器（數(shù)量不限）簡易表示如下：
精英家教網(wǎng)
（3）根據(jù)方框中的裝置圖，完成下表（若無需填寫，則在表格中寫“無”）
儀器符號 儀器中所加物質(zhì) 作用
A MnO2、濃鹽酸 MnO2與濃鹽酸生成Cl2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
（4）KMnO2與濃鹽酸在常溫下反應也可以得到Cl2，請寫出該反應的離子方程式
 
．
（5）請寫出Cl2在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、衛(wèi)生等方面的用途
 
．（寫出兩種即可）
（6）將Cl2與SO4分別通入品紅溶液，都能使品紅褪色．簡述用褪色的溶液區(qū)別二者的實驗方法．
 
．
分析：（1）實驗室制備氯氣是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水；
（2）用MnO2與濃鹽酸制備純凈、干燥的Cl2，需要在裝置A中加入二氧化錳固體，分液漏斗中加入濃鹽酸，加熱反應生成氯氣，氯氣中含有水蒸氣和氯化氫氣體，需要先通過飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸除去水蒸氣，在集氣瓶中收集純凈干燥的氯氣，最后用氫氧化鈉溶液吸收氯氣防止污染空氣；
（3）依據(jù)（2）分析步驟選擇所需試劑和所起的主要作用；
（4）依據(jù)高錳酸鉀溶液能氧化濃鹽酸生成氯氣，依據(jù)電荷守恒和原子守恒配平離子方程式；
（5）依據(jù)氯氣的性質(zhì)和應用分析判斷用途；
（6）依據(jù)二氧化硫的漂白作用是和品紅形成不穩(wěn)定化合物，加熱會恢復顏色，氯氣和水反應生成的次氯酸具有漂白作用是利用氧化性氧化品紅試液，加熱不能恢復顏色；
解答：解：（1）實驗室制備氯氣是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為：MnO2+4HCl（濃）
  △  
.
 
 MnCl2+C12↑+2H2O；
故答案為：MnO2+4HCl（濃）
  △  
.
 
 MnCl2+C12↑+2H2O；
（2）用MnO2與濃鹽酸制備純凈、干燥的Cl2，需要在裝置A中加入二氧化錳固體，分液漏斗中加入濃鹽酸，加熱反應生成氯氣，氯氣中含有水蒸氣和氯化氫氣體，需要先通過飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸除去水蒸氣，在集氣瓶中收集純凈干燥的氯氣，最后用氫氧化鈉溶液吸收氯氣防止污染空氣；裝置圖設(shè)計為：精英家教網(wǎng)
故答案為：精英家教網(wǎng)；
（3）依據(jù)（2）設(shè)計步驟和試劑選擇用MnO2與濃鹽酸制備純凈、干燥的Cl2，需要在裝置A中加入二氧化錳固體，分液漏斗中加入濃鹽酸，加熱反應生成氯氣，氯氣中含有水蒸氣和氯化氫氣體，需要先通過飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸除去水蒸氣，在集氣瓶中收集純凈干燥的氯氣，最后用氫氧化鈉溶液吸收氯氣防止污染空氣；
儀器符號 儀器中所加物質(zhì) 作用
B 飽和食鹽水 除去Cl2中的HCl
C 濃硫酸 除去Cl2中的H2O
D 無 收集氯氣
E NaOH溶液 尾氣處理，防止環(huán)境污染
故答案為：
儀器符號 儀器中所加物質(zhì) 作用
B 飽和食鹽水 除去Cl2中的HCl
C 濃硫酸 除去Cl2中的H2O
D 無 收集氯氣
E NaOH溶液 尾氣處理，防止環(huán)境污染
（4）KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應也可以得到Cl2，寫出該反應的離子方程式為：2MnO4+16H++10Cl-
  △  
.
 
2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
故答案為：2MnO4+16H++10Cl-
  △  
.
 
2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（5）Cl2在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、衛(wèi)生等方面的用途有自來水消毒、制農(nóng)藥、塑料等；
故答案為：自來水消毒、制農(nóng)藥、塑料等；
（6）將Cl2與SO2分別通入品紅溶液，都能使品紅褪色，用褪色的溶液區(qū)別二者的實驗方法是利用二氧化硫的漂白作用是生成不穩(wěn)定化合物，加熱會恢復品紅顏色，氯氣通入次氯酸的氧化性把品紅氧化為無色物質(zhì)，加熱不恢復紅色，設(shè)計的步驟為：取適量的已褪色的品紅溶液于試管中，用酒精燈加熱．若品紅溶液顏色復原為紅色，則為SO2使其褪色；若品紅溶液顏色仍為無色，則為C12使其褪色；
故答案為：取適量的已褪色的品紅溶液于試管中，用酒精燈加熱．若品紅溶液顏色復原為紅色，則為SO2使其褪色；若品紅溶液顏色仍為無色，則為C12使其褪色；
點評：本題考查了氯氣的制備實驗方法和除雜方法，收集方法和試劑選擇，物質(zhì)性質(zhì)的理解應用，掌握物質(zhì)性質(zhì)和實驗設(shè)計方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

Ⅰ．某研究性學習小組用10g膽礬制取CuO，并證明CuO可以催化H2O2的分解反應．
（1）首先制備CuO，實驗步驟如下，請完成缺少的步驟：
①稱取10g膽礬，放入小燒杯中，再加水溶解；②向小燒杯中滴加NaOH溶液，至產(chǎn)生大量沉淀；③用酒精燈在石棉網(wǎng)上加熱小燒杯，至沉淀物完全黑色；④將以上混合物過濾，洗滌，
干燥
干燥
，然后研細；⑤檢查④中洗滌是否完全的操作是
取最后幾滴洗滌液，加入BaCl2溶液，若無渾濁，證明沉淀已洗凈
取最后幾滴洗滌液，加入BaCl2溶液，若無渾濁，證明沉淀已洗凈
．
（2）用圖1所示，按表中設(shè)計實驗方法，證明CuO能催化7%H2O2溶液的分解，并與MnO2的催化效果進行比較．
實驗序號 雙氧水體積 催化劑 待測數(shù)據(jù)
a 15mL 無
b 15mL 0.5g CuO
c 15mL 0.5g MnO2
①從設(shè)計原理看，實驗中的待測數(shù)據(jù)是
相同時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積（或產(chǎn)生相同體積氣體所需要的時間）
相同時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積（或產(chǎn)生相同體積氣體所需要的時間）
．
②為探究CuO在實驗b中是否起催化作用，除與
a比較外，還應補充以下實驗（不必寫具體操作）：
A．證明CuO化學性質(zhì)在反應前后是否改變；
B．
CuO的質(zhì)量在反應前后是否發(fā)生改變
CuO的質(zhì)量在反應前后是否發(fā)生改變
．
Ⅱ．摩爾鹽[（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O]
在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，是化學分析中常用的還原劑．某研究性學習小組用圖2所示的實驗裝置來制取摩爾鹽，實驗步驟如下，回答下列問題：
（1）用30%的NaOH溶液和廢鐵屑（含少量油污、鐵銹、FeS等）混合、煮沸、冷卻、分離，將分離出的NaOH溶液裝入③中．
（2）利用容器②的反應，向容器①中通入氫氣，應關(guān)閉活塞
A
A
，打開活塞
B、C
B、C
（填字母）．向容器①中通入氫氣的目的是
趕走硫酸銨溶液中的溶解O2和容器①液面上部的O2，防止Fe2+被氧化為Fe3+
趕走硫酸銨溶液中的溶解O2和容器①液面上部的O2，防止Fe2+被氧化為Fe3+
．
（3）待錐形瓶中的鐵屑快反應完時，關(guān)閉活塞B、C，打開活塞A，繼續(xù)產(chǎn)生的氫氣會將錐形瓶中的硫酸亞鐵（含極少部分未反應的稀硫酸）壓到飽和硫酸銨溶液的底部．在常溫下放置一段時間，試劑瓶底部將結(jié)晶出硫酸亞鐵銨，抽濾，制得硫酸亞鐵銨晶體．圖3是抽濾裝置的一部分，其中正確的是
A
A
．（填A或B）
（4）為了確定產(chǎn)品中亞鐵離子的含量，研究小組用滴定法來測定．若取產(chǎn)品24.50g配成100mL溶液，取出10.00mL用0.1000mol?L-1KMnO4酸性溶液滴定，消耗KMnO4溶液10.00mL．
已知高錳酸鉀與Fe2+的離子方程式為：MnO
 
-
4
+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
試求產(chǎn)品中摩爾鹽的質(zhì)量分數(shù)
80%
80%
．（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O的相對分子質(zhì)量為392．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（12分）重鉻酸鈉Na2Cr2O7·2H2O俗稱紅礬鈉，是一種重要的無機鹽產(chǎn)品，可作氧化劑，在印染、顏料、電鍍、醫(yī)藥等工業(yè)方面有廣泛的用途。某化學興趣小組設(shè)計實驗測定市場上的紅礬鈉中Na2Cr2O7的質(zhì)量分數(shù)，其步驟如下：

I．稱取Wg紅礬鈉，溶于酸配成l00mL溶液；

Ⅱ．用cmol·L-1的標準KMnO4酸性溶液滴定20.00mL一定濃度的FeSO4溶液，消耗KMnO4溶液20.00rnL；

Ⅲ．取20.00mL Na2Cr2O7溶液，用上述FeSO4溶液滴定，達到滴定終點時，消耗24.00mLFeSO4溶液；

查閱資料知：Cr相對原子質(zhì)量為52

Cr2O2-7具有強氧化性，在酸性條件下易被還原為Cr3+

回答下列問題：

（1）Na2Cr2O7與FeSO4的反應離子方程式為                                     .

（2）步驟Ⅱ中的滴定過程選用       （填“酸式”或“堿式”）滴定管。

（3）已知：MnO-4+5Fe2++8H+==Mn2++5Fe3++4H2O，此紅礬鈉中Na2Cr2O7的質(zhì)量分數(shù)的表達式為                 。

（4）判斷下列操作對Na2Cr2O7的質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果的影響（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）：

①步驟Ⅲ中的滴定過程，滴定終點讀數(shù)時俯視讀數(shù)           ；

②配制c mol·L-1的KMnO4標準溶液時，轉(zhuǎn)移時有少量溶液灑出            。

（5）有同學提出FeSO4有很強的還原性，在空氣中易被氧化而變質(zhì)，因此對測定結(jié)果會造成影響，請你分析后指出，如果FeSO4變質(zhì)，對測定結(jié)果的影響是              （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

 

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年湖南省高三第一周考試化學試卷（解析版） 題型：填空題

（18分）自2010年8月7日，甘肅省舟曲縣發(fā)生特大泥石流后，各地的救援物資遠遠不斷運往災區(qū)。下圖為地方捐助的一種國家準字號補鐵補血用藥——復方硫酸亞鐵葉酸片，其主要成分是綠礬——硫酸亞鐵晶體（FeSO4·7H2O）。

Ⅰ、某校課外活動小組為測定該補血劑中鐵元素的含量特設(shè)計實驗步驟如下：

請回答下列問題：

（1）步驟②中加入過量H2O2的目的是                                  。

（2）步驟③中反應的離子方程式為                                    。

（3）步驟④中一系列處理的操作步驟是：過濾、                  、灼燒、冷卻、稱量。

（4）若實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量為        g（用含a的代數(shù)式表示）。

（5）該小組有些同學認為用KMnO4溶液滴定也能進行鐵元素含量的測定（5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3+＋Mn2＋＋4H2O）。某同學設(shè)計的下列滴定方式中，最合理的是         （夾持部分略去）（填字母序號）。

Ⅱ、災難過后，災區(qū)的飲用水變得非常的渾濁，不能飲用。因此對污染的飲用水的處理成了非常重要的事，其中處理的方法有很多：

（1）可以用適量綠礬和氯氣一起作用于污染的自來水，而起到較好的凈水效果；理由是（用離子方程式表示）                                      。

（2）在使用過程中發(fā)現(xiàn)綠礬和氯氣的混合使用對酸性廢水中的懸浮物處理效果較差，其原因是                                           。

 

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年江西省、臨川一中高三8月聯(lián)考化學試卷（解析版） 題型：實驗題

（10分）自2010年8月7日，甘肅省舟曲縣發(fā)生特大泥石流后，各地的救援物資遠遠不斷運往災區(qū)。下圖為地方捐助的一種國家準字號補鐵補血用藥——復方硫酸亞鐵葉酸片，其主要成分是綠礬——硫酸亞鐵晶體（FeSO4·7H2O）。

Ⅰ、某校課外活動小組為測定該補血劑中鐵元素的含量特設(shè)計實驗步驟如下：

請回答下列問題：

（1）步驟②中加入過量H2O2的目的是                                  。

（2）步驟③中反應的離子方程式為                                    。

（3）步驟④中一系列處理的操作步驟是：過濾、                  、灼燒、            、稱量。

（4）若實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量為        g（用含a的代數(shù)式表示）。

（5）該小組有些同學認為用KMnO4溶液滴定也能進行鐵元素含量的測定（5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3+＋Mn2＋＋4H2O）。

某同學設(shè)計的下列滴定方式中，最合理的是         （夾持部分略去）（填字母序號）。

Ⅱ、災難過后，災區(qū)的飲用水變得非常的渾濁，不能飲用。因此對污染的飲用水的處理成了非常重要的事，其中處理的方法有很多：

（1）可以用適量綠礬和氯氣一起作用于污染的自來水，而起到較好的凈水效果；理由是（用離子方程式表示）                                      。

（2）在使用過程中發(fā)現(xiàn)綠礬和氯氣的混合使用對酸性廢水中的懸浮物處理效果較差，其原因是                                           。

 

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科目：高中化學 來源：2012屆河北省高二下學期期中考試化學試卷 題型：實驗題

（12分）重鉻酸鈉Na2Cr2O7·2H2O俗稱紅礬鈉，是一種重要的無機鹽產(chǎn)品，可作氧化劑，在印染、顏料、電鍍、醫(yī)藥等工業(yè)方面有廣泛的用途。某化學興趣小組設(shè)計實驗測定市場上的紅礬鈉中Na2Cr2O7的質(zhì)量分數(shù)，其步驟如下：

I．稱取Wg紅礬鈉，溶于酸配成l00mL溶液；

Ⅱ．用cmol·L-1的標準KMnO4酸性溶液滴定20.00mL一定濃度的FeSO4溶液，消耗KMnO4溶液20.00rnL；

Ⅲ．取20.00mL Na2Cr2O7溶液，用上述FeSO4溶液滴定，達到滴定終點時，消耗24.00mLFeSO4溶液；

查閱資料知：Cr相對原子質(zhì)量為52

Cr2O2-7具有強氧化性，在酸性條件下易被還原為Cr3+

回答下列問題：

（1）Na2Cr2O7與FeSO4的反應離子方程式為                                      .

（2）步驟Ⅱ中的滴定過程選用       （填“酸式”或“堿式”）滴定管。

（3）已知：MnO-4+5Fe2++8H+==Mn2++5Fe3++4H2O，此紅礬鈉中Na2Cr2O7的質(zhì)量分數(shù)的表達式為                  。

（4）判斷下列操作對Na2Cr2O7的質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果的影響（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）：

①步驟Ⅲ中的滴定過程，滴定終點讀數(shù)時俯視讀數(shù)           ；

②配制c mol·L-1的KMnO4標準溶液時，轉(zhuǎn)移時有少量溶液灑出            。

（5）有同學提出FeSO4有很強的還原性，在空氣中易被氧化而變質(zhì)，因此對測定結(jié)果會造成影響，請你分析后指出，如果FeSO4變質(zhì)，對測定結(jié)果的影響是               （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

 

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