Question

9．某同學應用如圖所示裝置研究氣體的性質．現有某氣體，其主要成分是氯氣，還含有少量空氣和水蒸氣，請回答：
（1）實驗室用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O（寫化學方程式），該實驗研究的主要目的是探究氯氣具有漂白性的條件．濃硫酸的作用是干燥氯氣．
（2）B、C中能觀察到的實驗現象是B中色布條不褪色；C中有色布條褪色．
（3）氯水里面含有較多成分，氯水呈黃綠色，起作用的是Cl₂，將紫色石蕊溶液滴入氯水中，氯水顯紅色，過一會兒，紅色消失，起作用的成分是HClO．

Answer 1

分析 實驗室在加熱條件下，用濃鹽酸和二氧化錳發生氧化還原反應生成氯氣，反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，濃硫酸具有吸水性，A可用于干燥氯氣，B、C用于比較氯氣是否具有漂白性，氯氣可與水反應生成具有漂白性的次氯酸，干燥的氯氣不具有漂白性，以此解答該題．

解答 解：（1）濃鹽酸和二氧化錳發生氧化還原反應生成氯氣，反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，本實驗為對比實驗，將氯氣分別作用于干燥布條和濕潤布條進行比較，不難看出實驗目的是探究氯氣具有漂白性的條件，濃硫酸具有吸水性，常用作干燥劑，本試驗中起到吸收氣體中的水的作用，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；探究氯氣具有漂白性的條件；干燥氯氣；
（2）干燥氯氣不具有漂白性，所以B中有色布條不能褪色，氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以C中有色布條褪色，
故答案為：有色布條不褪色；有色布條褪色；
（3）氯水溶液中存在反應：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，是可逆反應，存在電離：H₂O?H⁺+OH^-、HClO?H⁺+ClO^-，HCl═H⁺+Cl^-，所以溶液中存在的微粒有：分子：Cl₂、HClO、H₂O；離子：H⁺、Cl^-、ClO^-、OH^-．
氯水呈黃綠色，起作用的是Cl₂；
次氯酸有漂白性，所以紅色溶液逐漸褪色，起作用的微粒是次氯酸分子，
故答案為：Cl₂；HClO．

點評 本題考查氯氣的制備以及性質實驗的設計，為高考常見題型和高頻考點，題目難度中等，試題側重對學生基礎知識的訓練和檢驗，有利于培養學生的實驗能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．