Question

13．實驗室用如圖1裝置制取氯氣，并用氯氣進行實驗．回答下列問題：

（1）A中盛有濃鹽酸，B中盛有MnO₂，寫出反應的化學方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）D中放入濃H₂SO₄，其目的是干燥氯氣．
（3）E中為紅色干布條，F中為紅色濕布條，可觀察到的現象是：E中布條不褪色，F中布條褪色，對比E和F中現象的差異可得出的結論及解釋是氯氣不具有漂白性，具有漂白性的為次氯酸．
（4）G處的現象是棉花團變藍．
（5）畫出H處尾氣吸收裝置圖并注明試劑．
（6）家庭中常用消毒液（主要成分NaClO）與潔廁靈（主要成分鹽酸）清潔衛(wèi)生．某品牌消毒液包裝上說明如圖2．
①“與潔廁靈同時使用”會產生有毒的氯氣，寫出反應的離子方程式：Cl^-+ClO^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O．
②需“密閉保存”的原因消毒液的有效成分NaClO能與空氣中的CO₂作用，使其變質；
③分析“對金屬制品有腐蝕作用”的原因可能是NaClO有強氧化性，而一般金屬具有較強還原性；
（7）現在有一種名為“凈水丸”的產品也能對飲用水進行快速的殺菌消毒，藥丸通常分內外兩層．外層的優(yōu)氯凈 Cl₂Na（NCO）₃先與水反應，生成次氯酸起殺菌消毒作用；幾分鐘后，內層的亞硫酸鈉（Na₂SO₃）溶出，可將水中的余氯（次氯酸等）除去．
①亞硫酸鈉將水中多余次氯酸除去的離子反應方程式為SO₃^2-+HClO═SO₄^2-+Cl^-+H⁺．
②亞硫酸鈉溶液在空氣中易變質，請完整寫出檢驗亞硫酸鈉溶液是否變質的實驗操作方案取適量固體于試管，加水溶解，滴加過量鹽酸至無氣體放出，再滴加BaCl2，有白色沉淀生成證明試樣已經變質．．

Answer 1

分析 實驗室用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應制備氯氣，濃鹽酸具有揮發(fā)性，制備的氯氣中含有氯化氫、水，依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶除去雜質，依次通過干燥有色布條、濕潤有色布條驗證氯氣是否具有漂白性，再通過G裝置驗證氯氣的氧化性，氯氣有毒，能夠與氫氧化鈉溶液反應，可以用氫氧化鈉溶液吸收尾氣．
（1）MnO₂與濃鹽酸在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應生成氯氣、氯化錳和水；
（2）要驗證氯氣是否具有漂白性，應讓干燥的氯氣依次通過干燥有色布條、濕潤有色布條；
（3）依據氯氣不具有漂白性，具有漂白性的是氯氣與水反應生成的次氯酸解答；
（4）依據氯氣與碘化鉀反應生成單質碘，碘遇到淀粉變藍解答；
（5）氯氣有毒不能直接排放到空氣中，氯氣能夠與堿反應，可以用氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣；
（6）①次氯酸根離子與氯離子發(fā)生氧化還原反應生成氯氣和水；
②消毒液有效成分是次氯酸鹽與二氧化碳和水生成的次氯酸，次氯酸不穩(wěn)定，見光分解；
③次氯酸鈉具有強的氧化性，能夠氧化鐵生成三價鐵離子；
（7）①次氯酸具有強氧化性，能夠與亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應；
②亞硫酸鈉若變質，溶液中會存在硫酸鈉，先用過量鹽酸除去亞硫酸根離子，然后用氯化鋇檢驗是否含有硫酸根離子，從而判斷亞硫酸鈉是否變質．

解答 解：（1）MnO₂與濃鹽酸在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應生成氯氣、氯化錳和水，方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）D中濃硫酸作用為干燥氯氣，防止水蒸氣對氯氣漂白性檢驗造成干擾；
故答案為：干燥氯氣；
（3）干燥的氯氣依次通過E中紅色干布條，F中紅色濕布條，看到現象為E中布條不褪色，F中布條褪色，說明氯氣不具有漂白性，具有漂白性的為次氯酸；
故答案為：E中布條不褪色，F中布條褪色；氯氣不具有漂白性，具有漂白性的為次氯酸；
（4）氯氣具有強的氧化性，與碘化鉀反應生成單質碘，碘遇到淀粉變藍，所以看到現在為：棉花團變藍；
故答案為：棉花團變藍；
（5）氯氣有毒不能直接排放到空氣中，氯氣能夠與堿反應，可以用氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣，裝置如圖所示：；
故答案為：；
（6）①次氯酸根離子與氯離子發(fā)生氧化還原反應生成氯氣和水，離子方程式：Cl^-+ClO^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
故答案為：Cl^-+ClO^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
②消毒液有效成分是次氯酸鹽與二氧化碳和水生成的次氯酸，次氯酸不穩(wěn)定，見光分解，所以應該密封保存；
故答案為：消毒液的有效成分NaClO能與空氣中的CO₂作用，使其變質；
③NaClO具有漂白作用，利用了NaClO的氧化性，而金屬具有還原性，發(fā)生了氧化還原反應，對金屬腐蝕，
故答案為：NaClO有強氧化性，而一般金屬具有較強還原性；
（7）①亞硫酸根離子與次氯酸反應生成硫酸根離子、氯離子，反應的離子方程式為：SO₃^2-+HClO═SO₄^2-+Cl^-+H⁺，
故答案為：SO₃^2-+HClO═SO₄^2-+Cl^-+H⁺；
②亞硫酸鈉溶液在空氣中易變質，則溶液中會存在硫酸根離子，所以判斷亞硫酸鈉溶液是否變質的方法為：取適量固體于試管，加水溶解，滴加過量鹽酸至無氣體放出，再滴加BaCl₂，有白色沉淀生成證明試樣已經變質，
故答案為：取適量固體于試管，加水溶解，滴加過量鹽酸至無氣體放出，再滴加BaCl₂，有白色沉淀生成證明試樣已經變質．

點評 本題以氯氣的制備為載體考查了氯氣的性質，題目綜合性較強，側重考查依據所學知識分析問題、解決問題的能力，難度中等．