Question

16．某小組在實驗室使用軟錳礦（主要成分為MnO₂）和濃鹽酸通過加熱制備制備氯氣，化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．并對氯氣的性質進行探究．
（1）氯氣制備：

①欲收集一瓶干燥的氯氣，請按接口序號完成“制取→收集”的連接順序為：
b→c→d→g→h→i→j→k
②制備氯氣也可用高錳酸鉀固體和濃鹽酸在常溫下制得，其化學方程式為：
□KMnO₄+□HCl（濃）→□MnCl₂+□Cl₂↑+□KCl+□8H₂O
請配平上述化學方程式．
③請寫出儀器G中可能反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O
（2）性質檢驗：將氯氣溶于水后，進行實驗檢測．所用試劑有：0.01mol/LAgNO₃溶液、紫色石蕊試液．

操作步驟	實驗現象	解釋原因
	滴加硝酸銀溶液，現象有：產生白色沉淀	原因有：氯氣與水反應后，電離出Cl-，Cl-與Ag+生成AgCl白色沉淀
	滴加紫色石蕊試液，現象有：先變紅，后褪色	原因有：氯氣與水反應后，溶液顯酸性使紫色石蕊試液變紅，產生的HClO又使紅色的石蕊試液發生漂白

Answer 1

分析 （1）①實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱方法制取氯氣，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸洗氣瓶除去雜質，氯氣密度大于空氣密度，用向上拍空氣法收集，尾氣用氫氧化鈉溶液吸收，據此排序；
②分析反應中元素化合價變化，依據得失電子守恒、原子個數守恒配平方程式；
③氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（2）氯氣溶于水，部分氯氣與水反應生成氯化氫和次氯酸，氯化氫電離生成氫離子、氯離子，次氯酸部分電離生成氫離子和次氯酸根離子，次氯酸具有漂白性，據此解答．

解答 解：（1）①實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱方法制取氯氣，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸洗氣瓶除去雜質，氯氣密度大于空氣密度，用向上拍空氣法收集，尾氣用氫氧化鈉溶液吸收，所以正確的連接順序為：b→c→d→g→h→i→j→k；
故答案為：b、g、h；
  ②反應中錳元素化合價從+7價降為+2價，氯元素化合價從-1價升高為0價，依據氧化還原反應得失電子守恒、原子個數守恒，反應方程式：2KMnO₄+16HCl（濃）=2MnCl₂+5Cl₂↑+2KCl+8 H₂O；
故答案為：2 16  2  5  2  8 H₂O；
  ③氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（2）氯氣溶于水，部分氯氣與水反應生成氯化氫和次氯酸，氯化氫電離生成氫離子、氯離子，次氯酸部分電離生成氫離子和次氯酸根離子，
氯水中滴加硝酸銀溶液，則氯離子與銀離子反應生成白色氯化銀沉淀；
氯氣溶于水，部分氯氣與水反應生成氯化氫和次氯酸，氯化氫電離生成氫離子、氯離子，次氯酸部分電離生成氫離子和次氯酸根離子，次氯酸具有漂白性，滴加紫色石蕊試液后，因為溶液中含有氫離子，顯酸性，所以紫色石蕊變紅，又因為溶液中含有次氯酸具有漂白性，所以最終紅色褪色；
故答案為：

操作步驟	實驗現象	解釋原因
	滴加 硝酸銀溶液，現象有：產生白色沉淀	原因有：氯氣與水反應后，電離出Cl-，Cl-與Ag+生成AgCl白色沉淀
	滴加 紫色石蕊試液，現象有：先變紅，后褪色	原因有：氯氣與水反應后，溶液顯酸性使紫色石蕊試液變紅，產生的HClO又使紅色的石蕊試液發生漂白

點評 本題考查了氯氣的實驗室制備和氯水性質檢驗，明確氯氣制備原理和氯水成分是解題關鍵，題目難度不大．