Question

14．實驗室常用以下方法制取氯氣：MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，氯氣是一種重要的化工原料，在工農業生產、生活中有著重要的應用．請你根據所學知識回答
下列問題：
（1）把氯氣通入紫色石蕊試液中，可以觀察到的現象是：溶液先變紅后退色．請你解釋其中的原因Cl₂+H₂O?HCl+HClO，生成鹽酸溶液先變紅，次氯酸具有漂白性溶液退色．
（2）若上述反應產生的氯氣在標準狀況下的體積為11.2L．試計算：參加反應的MnO₂的質量？
（3）為保證實驗安全，常用NaOH溶液吸收多余的氯氣．當氯氣以每分鐘1.12L（標準狀況）的流速勻速通入時，若實驗需耗時4分鐘，小燒杯中盛2mol•L^-1的NaOH溶液的體積至少應為多少？（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）氯氣溶于水，部分與水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，生成鹽酸溶液先變紅，次氯酸具有漂白性溶液退色；
；
（2）根據MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O計算；
（3）根據氯氣和氫氧化鈉反應的方程式求得所需氫氧化鈉的體積．

解答 解：（1）氯氣溶于水，部分與水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，化學方程式：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，生成鹽酸溶液先變紅，次氯酸具有漂白性溶液后退色，所以看到溶液先變紅后退色；
故答案為：溶液先變紅后退色；Cl₂+H₂O?HCl+HClO，生成鹽酸溶液先變紅，次氯酸具有漂白性溶液退色；
（2）因為MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，設參加反應的MnO₂的質量為xg
                  87g                                              22.4L
                  xg                                                 11.2L
所以x=$\frac{87g×11.2L}{22.4L}$=43.5g，答：參加反應的MnO₂的質量為43.5g；
（3）4分鐘時n（Cl₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$×4=0.2mol，根據反應方程式Cl₂+2HaOH=NaCl+NaClO+H₂O可知，需要n（NaOH）=0.4mol，所以V（NaOH）=$\frac{0.4mol}{2mol/L}$=0.2L=200mL，
答：NaOH溶液的體積至少應為200mL．

點評 本題通過對HClO的漂白性的探究，考查學生靈活運用知識的能力和嚴密的化學邏輯思維能力及相關基本計算能力，題目難度雖然不大，但也具有一定的綜合性，在答題時要注意規范的語言表達．