Question

7．某校研究性學習小組設計實驗，制取氯氣以探究Cl₂、Br₂、I₂的氧化性強弱（制取氯氣的化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O），實驗裝置如圖所示：
【實驗探究】
（1）制取氯氣的反應??是（填“是”或“不是”）氧化還原反應．
（2）C裝置中發生反應的化學方程式為：
Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂?．
（3）D裝置中溶液變藍色（填“黃色”或“藍色”）．
（4）E裝置的作用是吸收尾氣，防止污染．
（5）要制取標況下4.48L的Cl₂，需MnO₂的質量為?17.4??g．（相對原子質量：H-1  O-16Cl-35.5  Mn-55）
【實驗討論】
有些同學對上述實驗裝置持有不同看法：甲同學認為：B裝置是多余的；乙同學認為：B裝置是必須的．
你認為甲（填“甲”或“乙”）同學的看法是正確的．
【結論分析】
實驗現象表明，C裝置中有Br₂生成，D裝置中有I₂生成，說明Cl₂的氧化性比Br₂、I₂強．但依據本實驗能否判斷Br₂、I₂的氧化性強弱，有同學得出不同結論：
丙同學的結論是：可以判斷Br₂的氧化性比I₂強；   丁同學的結論是：無法判斷Br₂的氧化性比I₂強．
你認為丁（填“丙”或“丁”）同學得出的結論是合理的．
【知識聯想】
如果要用氯氣消毒過的自來水來養金魚，你認為應該如何對自來水進行處理：
將自來水放在陽光下暴曬（或用強光照射自來水或用紫外線照射自來水）（寫一種有效的處理方法）．

Answer 1

分析 （1）實驗室中利用二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣，屬于氧化還原反應；
（2）氯氣置換溴化鈉中的溴，據此寫出方程式即可；
（3）氯氣置換出碘化鈉中的碘，變為單質，碘單質可以使KI的淀粉溶液變藍；
（4）氯氣有毒，需要尾氣吸收；
（5）依據方程式計算即可；
【實驗談論】由于后續實驗中仍然存在溶液，故B的干燥是多余的；
【結論分析】進入裝置D中的不但有溴蒸汽，還可能會有過量的氯氣；
【知識聯想】根據氯氣與水反應生成的次氯酸見光易分解角度分析．

解答 解：（1）驗室制取氯氣是二氧化錳和濃鹽酸共熱，反應的化學方程式為：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑，鹽酸中氯元素化合價升高，是氧化還原反應，
故答案為：是；
（2）Cl₂的氧化性強于Br₂，反應方程式為：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂，
故答案為：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂；
（3）Cl₂的氧化性強于I₂，故存在反應：Cl₂+2NaI=2NaCl+I₂，碘單質可以使KI的淀粉溶液變藍，
故答案為：藍色；
（4）氯氣能溶于氫氧化鈉，故E的作用是吸收尾氣，
故答案為：吸收尾氣，防止污染；
（5）標況下，4.48L氯氣的物質的量為：$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
故依據反應MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑，設需要二氧化錳的物質的量為xmol，
則有     MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑
          1                        1
          xmol                    0.2mol，
解x=0.2mol，即二氧化錳的質量為：m=0.2mol×87g/mol=17.4g，
故答案為：17.4；
【實驗討論】由于C中反應仍然在溶液中進行，故之間的干燥是不必要的，故甲的看法是正確的，
故答案為：甲；
【結論分析】進入裝置D中的不但有溴蒸汽，還可能會有過量的氯氣，即置換出碘的不一定是溴，還可能是氯氣，故無法判斷Br₂的氧化性比I₂強，
故答案為：丁；
【知識聯想】如果要用氯氣消毒過的自來水來養金魚，由于次氯酸見光易分解，可將自來水放在陽光下暴曬，或用強光照射自來水，也可以用紫外線照射自來水，將次氯酸除去，
故答案為：將自來水放在陽光下暴曬（或用強光照射自來水或用紫外線照射自來水）．

點評 本題考查了性質實驗方案的設計與評價，題目難度中等，明確實驗目的及性質實驗方案的設計與評價原則為解答關鍵，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．