Question

2．在實驗室里可用如圖所示裝置來制取氯酸鈉、次氯酸鈉和探究氯水的性質． 如圖中：
①為氯氣發生裝置；
②的試管里盛有15mL 30% NaOH溶液來制取氯酸鈉，并置于熱水浴中；
 ③的試管里盛有15mL 8% NaOH溶液來制取次氯酸鈉，并置于冰水浴中；
④的試管里加有紫色石蕊試液；   
⑤為尾氣吸收裝置．請填寫下列空白：
（1）制取氯氣時，在燒瓶里加入一定量的二氧化錳，通過分液漏斗（填寫儀器名稱）向燒瓶中加入適量的濃鹽酸．實驗室制Cl₂的化學方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
實驗時為了除去氯氣中的HCl氣體，可在①與②之間安裝盛有C（填寫下列編號字母）的凈化裝置．
A．堿石灰   B．氫氧化鈉溶液 C．飽和食鹽水  D．濃硫酸
（2）如果將過量二氧化錳與20mL 12mol•L^-1的濃鹽酸混合加熱，充分反應后生成的氯氣
小于 0.06mol．（填“大于”“小于”“等于”），若有17.4g的MnO₂被還原，則被氧化的HCl質量為142g．
（3）比較制取氯酸鈉和次氯酸鈉的條件，二者的差異是①所用NaOH濃度不同；②反應控制的溫度不同．
（4）實驗中可觀察到④的試管里溶液的顏色發生了如下變化，請填寫如表中的空白．

實驗現象	原因
溶液最初從紫色逐漸變為紅色	氯氣與水反應生成的H+使石蕊變色
隨后溶液逐漸變為無色	HClO有強氧化性，體現漂白作用是其褪色
然后溶液從無色逐漸變為溶液顏色變為淺綠色色	溶液中溶解了大量的氯氣，體現淺綠色

Answer 1

分析 （1）實驗室制備氯氣用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件反應，所用反應儀器為分液漏斗和圓底燒瓶，可用飽和食鹽水除雜；
（2）氯化氫易揮發，二氧化錳只能與濃鹽酸發生反應，與稀鹽酸不反應；根據二氧化錳和作還原劑的HCl之間的關系式計算；
（3）在加熱條件下，氯氣與濃NaOH溶液反應生成氯酸鈉，在常溫以下，氯氣與稀NaOH溶液反應生成次氯酸鈉；
（4）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，反應生成的H⁺使石蕊變成紅色，次氯酸具有強氧化性，將石蕊氧化為無色物質，所以反應現象為先變紅，后褪色，反應后如繼續通入氯氣，氯氣微溶于水，則為氯氣的溶液，溶液呈黃綠色．

解答 解：（1）實驗室制備氯氣用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件反應，MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，所用反應儀器為分液漏斗和圓底燒瓶，生成氯氣混有HCl氣體，根據氯氣難溶于飽和氯化鈉溶液，HCl易溶于水，可用飽和食鹽水除雜，
故答案為：分液漏斗；MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；C；
（2）鹽酸具有揮發性，加熱促進氯化氫的揮發，隨著反應的進行，鹽酸的濃度逐漸減小，二氧化錳只能與濃鹽酸發生反應，與稀鹽酸不反應，所以反應生成氯氣的物質的量小于0.06mol，17.4gMnO₂的物質的量=$\frac{17.4g}{87g．mol}$=0.2mol，該反應中二氧化錳和被氧化的HCl的物質的量之比為1：2，有0.2mol二氧化錳參加反應，則有0.4molHCl被氧化，m（HCl）=nM=0.4mol×36.5g/mol=142g，
故答案為：小于；142g；
（3）根據題中信息可知，在加熱條件下，氯氣與濃NaOH溶液反應生成氯酸鈉，在常溫以下，氯氣與稀NaOH溶液反應生成次氯酸鈉，二者反應的濃度和溫度都不相同．
故答案為：所用NaOH濃度不同；反應控制的溫度不同；
（4）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，反應生成的H⁺使石蕊變成紅色，次氯酸具有強氧化性，將石蕊氧化為無色物質，所以反應現象為先變紅，后褪色，反應后如繼續通入氯氣，氯氣微溶于水，則為氯氣的溶液，溶液呈黃綠色，
故答案為：

	HClO有強氧化性，體現漂白作用是其褪色
溶液顏色變為淺綠色	溶液中溶解了大量的氯氣，體現淺綠色

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點評 本題考查了氯氣的實驗室制法，題目難度中等，明確氯氣的有關化學反應原理是解本題關鍵，注意掌握氯氣的漂白原理，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的分析能力及化學實驗能力．