Question

12．氯氣在實驗室和生產中都有重要的應用．
（1）實驗室常用MnO₂和濃鹽酸反應制取C1₂，該反應的化學方程式是：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂0，因濃鹽酸揮發，制得的Cl₂常含有HCl．為檢驗HCl的存在，甲同學認為只需將所得氣體通入硝酸酸化的硝酸銀溶液即可；乙同學認為甲同學的設計不能證明HCl的存在，原因是Cl₂+H₂0?H⁺+Cl^-+HClO（用離子方程式解釋）．
（2）在探究新制飽和氯水成分的實驗中，下列根據實驗現象得出的結論不正確的是②
①氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl₂
②向FeCl₂溶液中滴加氯水，溶液顏色變成黃色，說明氯水中含有HClO
③向氯水中加入NaHCO₃粉末，有氣泡產生，說明氯水中含有H⁺
（3）海水開發的部分過程如圖所示：
向苦鹵中通入Cl₂是為了提取Br₂，該反應的離子方程式是Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂，為大量富集Br₂，常先用空氣和水蒸氣吹出單質溴，再用SO₂將其還原吸收，該反應的離子方程式是Br₂+2H₂0+SO₂═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）MnO₂與濃鹽酸在加熱條件下發生氧化還原反應生成氯氣；氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，氯水、氯化氫二者都可與硝酸銀反應生成白色沉淀；
（2）溶液中存在平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO，只有氯氣有顏色，為黃綠色，氯水中，氯氣大部分以分子形式存在，氯氣能氧化氯化亞鐵，碳酸氫根離子能與氯水中的氫離子發生反應生成水和二氧化碳；
（3）氯氣具有強氧化性，能和溴離子發生置換反應生成溴，二氧化硫與溴發生氧化還原反應生成硫酸和氫溴酸．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水，化學方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，氯氣和水反應：Cl₂+H₂0?H⁺+Cl^-+HClO，生成的氯化氫在水中電離出氯離子，能夠與硝酸銀溶液反應生成氯化銀白色沉淀，所以甲同學的設計不能證明HCl的存在，
故答案為；MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；Cl₂+H₂0?H⁺+Cl^-+HClO；
（2）溶液中存在平衡Cl₂+H₂O?HCl+HClO，
①只有氯氣有顏色，為黃綠色，氯水呈淺黃綠色是由于含有氯氣，故①正確；
②向FeCl₂溶液中滴加氯水，溶液變成棕黃色，可發生反應2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，不能證明含有HClO，故②錯誤；
③向氯水中加入NaHCO₃粉末，有氣泡產生，是因為，碳酸氫根離子與氯水中的氫離子發生反應生成水和二氧化碳，故③正確；
故答案為：②；
（3）氯氣具有強氧化性，能和溴離子發生置換反應生成溴，離子方程式為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，SO₂水溶液吸收Br₂，使溴蒸氣轉化為氫溴酸，二氧化硫被氧化為硫酸，反應為：Br₂+2H₂0+SO₂═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，
故答案為：Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂；Br₂+2H₂0+SO₂═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．

點評 本題考查了氯氣的制備以及化學性質及其應用，題目難度中等，注意掌握氯及其化合物的性質，充分考查了學生對所學知識的掌握情況，試題有利于培養學生的分析、理解能力靈活應用所學知識的能力．