Question

Ⅰ．實驗室可用氯酸鉀與濃鹽酸反應制取氯氣，反應方程式如下：KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O
（1）用雙線橋法表示上述反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（2）反應中發(fā)生氧化反應的物質(zhì)是

 

（填化學式），被還原的元素是

 

（填元素名稱）．
（3）氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為

 

．
（4）若反應中被氧化的鹽酸為5mol，則生成的氯氣體積為

 

（標準狀況下）．
Ⅱ．甲同學設計如圖所示裝置研究氯氣能否與水發(fā)生反應．氣體a是含有少量空氣和水蒸氣的氯氣．請回答下列問題：

（1）濃硫酸的作用是

 

．
（2）證明氯氣和水反應的實驗現(xiàn)象為

 

，反應的化學方程式是

 

．
（3）若將氯氣通入石灰乳制取漂白粉，反應的化學方程式是

 

．漂白粉溶于水后，遇到空氣中的CO₂，即產(chǎn)生漂白、殺菌作用，反應的化學方程式是

 

．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法,氯、溴、碘的性質(zhì)實驗

專題：實驗題

分析：Ⅰ．（1）反應中KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O中，只有Cl元素化合價發(fā)生變化，當有3mol Cl₂生成時，轉(zhuǎn)移5mol電子；
（2）化合價降低元素所在的反應物是氧化劑，該元素被還原，化合價升高元素所在的反應物是還原劑，該元素被氧化；
（3）反應KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂+3H₂O中，KClO₃中Cl元素由+5價變?yōu)?0價，HCl中Cl元素由-1價變?yōu)?價，由方程式可知當有6molHCl參加反應時，有5mol被氧化；
（4）根據(jù)被氧化的鹽酸和生成氯氣的關(guān)系，5HCl～3Cl₂↑進行解答；
Ⅱ．（1）濃硫酸具有吸水性，常用作干燥劑，在實驗中吸收氣體中的水的作用；
（2）干燥氯氣不具有漂白性，次氯酸具有漂白性；
（3）氯氣在堿性條件下自身發(fā)生氧化還原反應，可與石灰乳反應生成氯化鈣和次氯酸鈣，置露在空氣的漂白粉與二氧化碳、水的反應生成具有漂白作用的次氯酸；

解答： 解：Ⅰ．（1）反應中KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O中，只有Cl元素化合價發(fā)生變化，當有3mol Cl₂生成時，轉(zhuǎn)移5mol電子，則電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為，
故答案為：；
（2）化合價降低元素Cl所在的反應物氯酸鉀是氧化劑，該Cl元素被還原，化合價升高元素Cl所在的反應物鹽酸是還原劑，該氯元素被氧化，
故答案為：HCl；氯；
（3）氧化劑是KClO₃還原劑是HCl，而且6molHCl中只有5molHCl參加氧化還原反應，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：5，
故答案為：1：5； 
（4）設則生成的氯氣體積為xL，由題意可知：KClO₃中Cl元素由+5價變?yōu)?0價，HCl中Cl元素由-1價變?yōu)?價，由方程式可知當有6molHCl參加反應時，有5mol被氧化；被氧化的鹽酸與氯氣的關(guān)系：5HCl～3Cl₂↑
                          5mol  3×22.4L
                         5 mol   xL             
則x=67.2，
故答案為：67.2L；
Ⅱ．（1）制得的氯氣中含有水蒸氣，需要用濃硫酸干燥，所以濃硫酸的作用是除去氯氣中的水蒸氣，干燥氯氣；
故答案為：除去氯氣中的水蒸氣或干燥氯氣；
（2）干燥氯氣不具有漂白性，氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，方程式為：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，次氯酸具有漂白性，
故答案為：裝置B中的有色布條不褪色，裝置C中的有色布條褪色；Cl₂+H₂O?HCl+HClO；
（3）氯氣與石灰乳反應生成氯化鈣和次氯酸鈣，反應的方程式為2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，漂白粉溶于水后，受空氣中的CO₂作用，即產(chǎn)生有漂白、殺菌作用的次氯酸，同時生成碳酸鈣沉淀，反應的化學方程式為：Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，
故答案為：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO；

點評：本題考查氯氣的制備實驗，題目綜合性較強，側(cè)重分析能力及實驗能力及所學知識分析問題、解決問題的能力的綜合考查，注意氯氣的漂白性的探究實驗原理，題目難度中等．注意發(fā)生的氧化還原反應及電子守恒、原子守恒的應用．