Question

在實驗室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣．進(jìn)行此實驗，所用儀器如圖：

（1）連接上述儀器的正確順序（填各接口處的字母）：

 

接

 

；

 

接

 

；

 

接

 

；

 

接

 

．
（2）裝置中，飽和食鹽水的作用是

 

；NaOH溶液的作用

 

．
（3）化學(xué)實驗中常用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗是否有Cl₂產(chǎn)生．如果有Cl₂產(chǎn)生，可觀察到

 

，反應(yīng)方程式

 

．
（4）寫出下列化學(xué)反應(yīng)的方程式：
①氣體發(fā)生裝置中進(jìn)行的反應(yīng)：

 

；  ②NaOH溶液中發(fā)生的反應(yīng)：

 

．
（5）KMnO₄的氧化性比MnO₂強(qiáng)得多，實驗室也可以用KMnO₄固體和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)方程式如下：
2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O．
①請用“雙線橋”標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
②該反應(yīng)中被氧化和未被氧化的HCl的物質(zhì)的量之比是

 

，如果將20mL 12mol?L^-1的濃鹽酸與足量KMnO₄充分反應(yīng)，實際能收集到的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積將

 

．
A．≥1.68L　　　　　B．＞1.68L     C．≤1.68L          D．＜1.68L．

Answer 1

考點(diǎn)：氯氣的實驗室制法,氧化還原反應(yīng)

專題：實驗題,氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）根據(jù)實驗室制備氣體裝置的一般連接順序：發(fā)生裝置→凈化裝置→收集裝置→尾氣處理裝置解答；
（2）根據(jù)氯氣、氯化氫的性質(zhì)分析；
（3）氯氣具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化碘化鉀生成單質(zhì)碘，碘與淀粉變藍(lán)；
（4）二氧化錳與濃鹽酸在加熱的條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
氯氣能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（5）①根據(jù)反應(yīng)中Mn元素的化合價降低、Cl元素的化合價升高來分析轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，并用雙線橋標(biāo)出下列反應(yīng)方程式電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目；
②鹽酸參與反應(yīng)生成氯化鉀、氯化錳時化合價不變未被氧化，生成氯氣時被氧化，根據(jù)反應(yīng)及Cl原子守恒來分析；濃鹽酸能夠被高錳酸鉀氧化，稀鹽酸與高錳酸鉀不反應(yīng)．

解答： 解：（1）實驗室制備氣體裝置的一般連接順序：發(fā)生裝置→凈化裝置→收集裝置→尾氣處理裝置，
故答案為：E；C；D；A；B；H；G；F；
（2）氯化氫極易溶于水，氯氣能溶于水，且與水反應(yīng)，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食鹽水溶液中的氯離子抑制氯氣的溶解，降低氯氣的溶解度，所以通常用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫；氯氣是一種有毒的氣體，直接排放到空氣能夠污染空氣，能夠被氫氧化鈉吸收；
故答案為：除去氯氣中的HCl雜質(zhì)；吸收過量的氯氣；
（3）氯氣具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化碘化鉀生成單質(zhì)碘，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KI+Cl₂═2KCl+I₂；淀粉遇碘變藍(lán)色；
故答案為：試紙變藍(lán)；2KI+Cl₂═2KCl+I₂；
（4）二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
氫氧化鈉與氯氣反應(yīng)的方程式為：2NaOH+Cl₂═NaCl+NaClO+H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2NaOH+Cl₂═NaCl+NaClO+H₂O；
（5）①反應(yīng)2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合價由+7降低為+2，得到的電子為2×（7-2）e^-=10e^-，Cl元素的化合價由-1升高為0，失去的電子為5×2×（1-0）e^-=10e^-，雙線橋標(biāo)出反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為，
故答案為：；
②鹽酸參與反應(yīng)生成氯化鉀、氯化錳時化合價不變未被氧化，生成氯氣時被氧化，依據(jù)方程式：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，參加反應(yīng)的16 mol HCl中有10 mol被氧化，故被氧化和未被氧化的HCl的物質(zhì)的量之比為5：3；
假設(shè)20 mL 12 mol/L的濃鹽酸完全反應(yīng)，則生成Cl₂的體積為V，則依據(jù)化學(xué)方程式得
       16 HCl～5Cl₂
    16 mol　　　 　5×22.4 L
20×10^-3L×12 mol/L　　　V
解之得V=1.68 L，
由于濃鹽酸濃度減小到一定程度后，反應(yīng)就不能發(fā)生，故生成氣體的體積小于1.68 L，
故答案為：5：3；D．

點(diǎn)評：本題考查了氯氣的實驗室制備和性質(zhì)的檢驗，熟悉氯氣的性質(zhì)和制備原理、明確元素的化合價變化及氧化還原反應(yīng)規(guī)律是解題關(guān)鍵，題目難度中等，注意雙線橋表示氧化還原反應(yīng)的注意事項．