Question

4．如圖是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置，其中各試劑瓶裝的試劑為：B（AgNO₃溶液）、C（氯化亞鐵溶液）、D（石蕊試液）、E（濃硫酸）、H（NaOH溶液）．

回答下列問題：
（1）A為氯氣發生裝置，圓底燒瓶中盛放MnO₂，分液漏斗中盛放濃鹽酸．反應的化學方程式是MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）實驗開始時，先點燃A處酒精燈，打開分液漏斗旋塞和Ⅰ處活塞，讓氯氣充滿整個裝置，再點燃G處酒精燈．裝置B中的現象是產生白色沉淀；裝置D中的現象是紫色石蕊試液先變紅后褪色；
C中反應的化學方程式是2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；G中反應的化學方程式是2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃．
（3）G處反應完畢后關閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產生，此時應該怎樣操作關閉Ⅰ處活塞；裝置Ⅰ中的現象是Ⅰ處a瓶內液面下降，b中液面上升．
（4）熱的氯氣進入H溶液中，不但有NaClO生成，還有NaClO₃生成．若n（NaClO）：n（NaClO₃）﹦1：2，則氧化劑與還原劑的物質的量比為11：3．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳和濃鹽酸反應生成氯化錳和氯氣和水，方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置B中氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀．裝置D中氯氣和水反應生成的鹽酸和次氯酸，鹽酸能使紫色石蕊試液先變紅，次氯酸能使之褪色．裝置C中，氯氣和氯化亞鐵反應生成氯化鐵，G中鐵和氯氣反應生成氯化鐵；
（3）移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產生，為了防止氯氣排到空氣中，所以選擇貯存氯氣，所以關閉Ⅰ處活塞，氯氣留在a中，可以看到Ⅰ處a瓶內液面下降，b中液面上升；
（4）假設生成次氯酸鈉1mol和氯酸鈉2mol，則轉移電子為11mol，則生成氯化鈉為11mol，所以做氧化劑的氯氣和做還原劑的氯氣的物質的量為11：3．

解答 解：（1）裝置圖分析可知實驗室制備氯氣利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成，反應的化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置B中氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀．裝置D中氯氣和水反應生成的鹽酸和次氯酸，鹽酸能使紫色石蕊試液先變紅，次氯酸能使之褪色．裝置C中，氯氣和氯化亞鐵反應生成氯化鐵，方程式為：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；G中鐵和氯氣反應生成氯化鐵，方程式為：2Fe+3Cl₂2FeCl₃；
故答案為：產生白色沉淀，紫色石蕊試液先變紅，后褪色；2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
（3）反應完畢后關閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產生，可以利用Ⅰ裝置進行儲氣，把裝置Ⅰ中的活塞關閉，隨氯氣增多，b中壓強增大，液體被壓入c中；b瓶內液面下降，c中液面上升，
故答案為：關閉Ⅰ處活塞，Ⅰ處a瓶內液面下降，b中液面上升；
（4）假設生成次氯酸鈉1mol和氯酸鈉2mol，則轉移電子為11mol，則生成氯化鈉為11mol，所以做氧化劑的氯氣和做還原劑的氯氣的物質的量為11：3．
故答案為：11：3．

點評 本題考查了氯氣實驗室制備，氯氣性質驗證和除雜方法，反應產物判斷，實驗過程分析和氯氣性質是解題關鍵，題目難度中等．