Question

19．實驗室用下列裝置制取氯氣，丙用氯氣進行實驗，回答下列問題

（1）A中盛有濃硫酸，B中盛有MnO₂，寫出反應的化學方程式MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（2）為了得到純凈干燥的Cl₂，則C、D中應分別放入下列溶液中的②④
①NaOH溶液②飽和食鹽水③AgNO₃溶液④濃H₂SO₄
（3）E中為紅色干布條，F中為紅色濕布條，可觀察到的現象是：E中無變化，F中紅色布條褪色
（4）G處的現象是棉花團呈現藍色，離子方程式：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂
（5）畫出H處尾氣吸收裝置圖丙注明試劑
（6）實驗室還可以用KMnO₄固體和濃鹽酸反應制取氯氣：2KMnO₄+16HCl═2KMnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，氧化劑和還原劑的物質的量之比為1：5．

Answer 1

分析 （1）A中盛有濃硫酸，B中盛有MnO₂，加熱反應生成氯化錳、氯氣和水；
（2）洗氣裝置C是為了除去Cl₂中的HCl氣體，選擇飽和食鹽水吸收氯化氫，D是為了干燥Cl₂，選擇濃硫酸干燥氯氣，除雜順序一般是先凈化后干燥；
（3）依據氯氣能使濕潤的有色布條褪色，不能使干燥的有色布條褪色；
（4）氯氣和碘化鉀溶液中的碘離子反應生成碘單質．遇到淀粉變藍；
（5）氯氣是有毒的污染氣體，不能排放到空氣中，H處是用氫氧化鈉溶液吸收剩余的氯氣；
（6）由方程式可知，反應中Mn元素化合價由+7價降低到+2價，被氧化，KMnO₄為氧化劑，Cl元素化合價由-1價升高到0價，被氧化，HCl為還原劑，結合化合價的變化以及反應的方程式可計算氧化劑和還原劑的物質的量之比；

解答 解：（1）A中盛有濃硫酸，B中盛有MnO₂，加熱反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為；MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）洗氣裝置C是為了除去Cl₂中的HCl氣體，選擇飽和食鹽水吸收氯化氫，D是為了干燥Cl₂，選擇濃硫酸干燥氯氣；
故答案為：②④；
（3）氯氣能使濕潤的有色布條褪色，不能使干燥的有色布條褪色，所以E中無變化，F中紅色布條褪色；
故答案為：E中無變化，F中紅色布條褪色；
（4）通入Cl₂時發生反應2I^-+Cl₂═2Cl^-+I₂，生成的I₂遇淀粉溶液變藍色，棉花團呈現藍色，
故答案為：棉花團呈現藍色，Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂；
（5）氯氣是有毒的污染氣體，不能排放到空氣中，H處是用氫氧化鈉溶液吸收剩余的氯氣，H處裝置圖為：，
故答案為：；
（6）2KMnO₄+16HCl═2KMnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，由方程式可知，反應中Mn元素化合價由+7價降低到+2價，被氧化，KMnO₄為氧化劑，Cl元素化合價由-1價升高到0價，被氧化，HCl為還原劑，電子守恒得到2molKMnO₄氧化劑反應，被氧化的還原劑HCl是10mol，則氧化劑和還原劑的物質的量之比是1：5，
故答案為：1：5；

點評 本題考查了實驗室制備氯氣的發生裝置分析判斷，氯氣除雜試劑選擇和方法應用，主要是氯氣的性質分析，題目難度中等．