Question

下圖為實驗室制取、檢驗和收集純凈干燥的氯氣的實驗裝置圖：

（1）裝置A的化學方程式為：4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+C1₂↑+2H₂O，在方程式上標出電子轉移的方向和數目；該反應的氧化劑是

 

；還原產物是

 

；若有2mol HCl參加反應，則轉移的電子有

 

mol．
（2）裝置B中的現象是

 

，反應的化學方程式為

 

．
（3）裝置C中所裝試劑是飽和食鹽水，作用是除去

 

；裝置D中所裝試劑是

 

，作用是

 

．
（4）裝置F是氯氣的尾氣處理裝置，發生反應的化學方程
式

 

．

Answer 1

分析：（1）根據氧化還原反應中元素的化合價變化判斷氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物，根據氯化氫和轉移電子的關系計算；
（2）根據氯氣的性質判斷發生的反應，根據碘的性質判斷反應現象；
（3）根據氣體的成分、性質判斷凈化劑的作用；
（4）根據氯氣的性質確定尾氣處理劑及發生的反應．

解答：解：該反應中氯離子失電子生成氯氣，錳元素得電子生成氯化錳，發生的反應方程式為，
4HCl（濃）+MnO₂

△   .

 MnCl₂+C1₂↑+2H₂O，該反應中元素的化合價變化為：MnO₂→MnCl₂，錳元素由+4價→+2價，得電子化合價降低，所以二氧化錳是氧化劑，氯化錳是還原產物；
4HCl（濃）+MnO₂

△   .

 MnCl₂+C1₂↑+2H₂O   轉移電子
4mol                                   2mol
2mol                                   1mol
故答案為：； MnO₂；    MnCl₂；   1mol．
（2）氯氣有強氧化性，能置換出碘化鉀中的碘 Cl₂+2KI=I₂+2KCl，碘遇淀粉變藍色．
故答案為：無色溶液變成藍色；   Cl₂+2KI=I₂+2KCl．
（3）鹽酸有揮發性，水在加熱條件下能變成水蒸氣，所以在加熱條件下，制取的氯氣中混有氯化氫、水蒸氣，飽和食鹽水中含有氯離子，抑制了氯氣的溶解，且氯化氫極易溶于水，所以可用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體；
要獲得干燥的氯氣，還要除去氯氣中的水蒸氣，可用濃硫酸作干燥劑．
故答案為：除HCl、濃硫酸、除水蒸氣．
（4）氯氣有毒，所以不能直接排空，氯氣和水反應生成酸，酸和堿發生中和反應，所以可用燒堿吸收氯氣，氯氣和燒堿反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

點評：本題考查了氣體的制取、凈化、檢驗、收集、尾氣處理裝置，制取氣體的反應裝置類型有：固體、固體加熱型，如制取氨氣；固體、液體加熱型，如制取氯氣；固體、液體不加熱型，如制取氫氣等，根據反應物的狀態、條件選擇不同的反應裝置．