Question

4．Cl₂和H₂O₂是高中階段最常見(jiàn)的兩種氧化劑，經(jīng)查閱資料Cl₂氧化能力強(qiáng)于H₂O₂，能將H₂O₂氧化．為了驗(yàn)證該結(jié)論，學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持裝置略去）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）A中的方程式為2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂?+8H₂O；
（2）試管B中飽和食鹽水的作用除去Cl₂中混有的HCl；
（3）試管C中加入5mL 30%雙氧水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂；
（4）試管D中充滿10% NaOH溶液，NaOH溶液的作用是吸收多余的氯氣；
（5）將濃鹽酸注入圓底燒瓶A，當(dāng)裝置中的空氣基本排盡后關(guān)閉止水夾，反應(yīng)一段時(shí)間后試管D中的現(xiàn)象為管D中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，試管D中的氣體檢驗(yàn)方法為打開(kāi)止水夾，用帶火星的木條檢驗(yàn)，復(fù)燃，證明是氧氣；
（6）有的同學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)中D試管中的氣體產(chǎn)生質(zhì)疑，你認(rèn)為可能的有：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑；Cl₂+H₂OHCl+HClO；2HClO$\frac{\underline{\;光照\(chéng);}}{\;}$2HCl+O₂↑．（用方程式回答）．對(duì)于質(zhì)疑可以采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)解決．

Answer 1

分析 （1）高錳酸鉀能夠氧化濃鹽酸制備氯氣；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大；
（3）氯氣與雙氧水反應(yīng)生成氯化氫和氧氣；
（4）氯氣有毒，直接排放會(huì)引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，被吸收；
（5）氯氣和過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氧氣，氧氣難溶于水，根據(jù)氧氣具有助燃性進(jìn)行驗(yàn)證氧氣；
（6）過(guò)氧化化氫分解生成氧氣，氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸分解生成氧氣．

解答 解：（1）高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水，方程式：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂?+8H₂O；
故答案為：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂?+8H₂O；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，可以用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫；
故答案為：除去Cl₂中混有的HCl；
（3）氯氣與雙氧水反應(yīng)生成氯化氫和氧氣，化學(xué)方程式為：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，
故答案為：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂；
（4）氯氣有毒，直接排放會(huì)引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，被氫氧化鈉溶液吸收，所以可以用氫氧化鈉吸收過(guò)量的氯氣；
故答案為：吸收多余的氯氣；
（5）Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，當(dāng)關(guān)閉止水夾，反應(yīng)一段時(shí)間后試管D中因氧氣不斷增多，氣體壓強(qiáng)增大，所以試管D中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，氧氣使帶火星的木條復(fù)燃，可用此法驗(yàn)證氧氣，
故答案為：試管D中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升；該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，證明是氧氣；
（6）試管D中氣體來(lái)源可能為過(guò)氧化氫的分解2H₂O₂=2H₂O+O₂↑，也可能為氯氣氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸分解：Cl₂+H₂O=HCl+HClO；2HClO$\frac{\underline{\;光照\(chéng);}}{\;}$2HCl+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑；Cl₂+H₂OHCl+HClO；2HClO$\frac{\underline{\;光照\(chéng);}}{\;}$2HCl+O₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)氯氣與雙氧水氧化性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn)，考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備、凈化、性質(zhì)檢驗(yàn)等，熟悉物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．