Question

1．如圖所示，是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置，其中各試劑瓶裝的試劑為：B（AgNO₃溶液）、C（氯化亞鐵溶液）、D（碘化鉀淀粉溶液）、E（水）、H（紫色石蕊試液）

（1）A是氯氣發(fā)生裝置，蒸餾燒瓶中盛放MnO₂固體，其化學反應方程式是：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（2）實驗開始時，先點燃A處酒精燈，打開分液漏斗旋塞和Ⅰ處活塞，讓氯氣充滿整個裝置，再點燃G處酒精燈，回答下列問題：下列裝置中的現(xiàn)象是B產(chǎn)生白色沉淀；D溶液變藍
請寫出C的化學方程式2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃
（3）在G裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應，一種產(chǎn)物能使H處紫色石蕊試液變紅，另一產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，寫出G中的反應的化學方程式C+2H₂O+2Cl₂═CO₂↑+4HCl↑．
（4）在H處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色，其原因是生成的HCl、CO₂使紫色石蕊試液變紅色，剩余的氯氣又與水作用生成次氯酸，又起漂白作用，使紅色褪去．．
（5）G處反應完畢后關閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，此時應該怎樣操作關閉Ⅰ處活塞；裝置Ⅰ中的現(xiàn)象是Ⅰ處a瓶內(nèi)液面下降，b中液面上升．
（6）若將E中的水換成氫氧化鈉溶液，溶液中不但有NaClO還有NaClO₃，其物質(zhì)的量比為1：2，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比為：11：3．

Answer 1

分析 當I中的活塞打開時，A中生成的氯氣進入B中的AgNO₃溶液中，生成白色沉淀；然后通入C中的氯化亞鐵溶液中，將氯化亞鐵氧化為氯化鐵，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色；然后通入淀粉KI溶液中，置換出的碘單質(zhì)能遇淀粉變藍，然后通過E中的水溶液，氯氣和帶出的水蒸氣在加熱條件下與G中的碳單質(zhì)反應，據(jù)此分析．
（1）二氧化錳和濃鹽酸反應生成氯化錳和氯氣和水，方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置B中氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀．裝置D中氯氣和KI反應生成單質(zhì)碘，能遇淀粉變藍；裝置C中，氯氣和氯化亞鐵反應生成氯化鐵；
（3）氯氣通入硬質(zhì)玻璃管中后，在加熱條件下與單質(zhì)碳反應，氯氣做氧化劑，碳做還原劑，據(jù)此分析反應；
（4）通入H中的紫色石蕊溶液的有生成的HCl、CO₂，還有未完全反應的Cl₂；
（5）移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，為了防止氯氣排到空氣中，所以選擇貯存氯氣，所以關閉Ⅰ處活塞，氯氣留在a中，可以看到Ⅰ處a瓶內(nèi)液面下降，b中液面上升；
（6）假設生成次氯酸鈉1mol和氯酸鈉2mol，則轉(zhuǎn)移電子為11mol，則生成氯化鈉為11mol，所以做氧化劑的氯氣和做還原劑的氯氣的物質(zhì)的量為11：3

解答 解：當I中的活塞打開時，A中生成的氯氣進入B中的AgNO₃溶液中，生成白色沉淀；然后通入C中的氯化亞鐵溶液中，將氯化亞鐵氧化為氯化鐵，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色；然后通入淀粉KI溶液中，置換出的碘單質(zhì)能遇淀粉變藍，然后通過E中的水溶液，氯氣和帶出的水蒸氣在加熱條件下與G中的碳單質(zhì)反應，據(jù)此分析．
（1）裝置圖分析可知實驗室制備氯氣利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成，反應的化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置B中氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀；裝置D中氯氣和KI反應生成單質(zhì)碘，能遇淀粉變藍；裝置C中，氯氣和氯化亞鐵反應生成氯化鐵，方程式為：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；故答案為：產(chǎn)生白色沉淀；溶液變藍；2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；
（3）帶有水蒸氣的氯氣通入硬質(zhì)玻璃管中后，在加熱條件下與單質(zhì)碳反應，氯氣做氧化劑被還原為-1價，即生成了能使H處紫色石蕊試液變紅的HCl，碳做還原劑被氧化為能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳，故化學方程式為：C+2H₂O+2Cl₂═CO₂↑+4HCl↑，故答案為：C+2H₂O+2Cl₂═CO₂↑+4HCl↑；
（4）通入H中的紫色石蕊溶液的有生成的HCl、CO₂等酸性氣體，能是紫色石蕊溶液變紅，也還有未完全反應的Cl₂，與水作用生成次氯酸，又起漂白作用，使紅色褪去
故答案為：生成的HCl使紫色石蕊試液變紅色，剩余的氯氣又與水作用生成次氯酸，又起漂白作用，使紅色褪去．
（5）反應完畢后關閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，可以利用Ⅰ裝置進行儲氣，把裝置Ⅰ中的活塞關閉，隨氯氣增多，b中壓強增大，液體被壓入c中；b瓶內(nèi)液面下降，c中液面上升，
故答案為：關閉Ⅰ處活塞，Ⅰ處a瓶內(nèi)液面下降，b中液面上升；
（6）假設生成次氯酸鈉1mol和氯酸鈉2mol，則轉(zhuǎn)移電子為11mol，則生成氯化鈉為11mol，所以做氧化劑的氯氣和做還原劑的氯氣的物質(zhì)的量為11：3．
故答案為：11：3．

點評 本題考查了氯氣實驗室制備，氯氣性質(zhì)驗證和除雜方法，反應產(chǎn)物判斷，實驗過程分析和氯氣性質(zhì)是解題關鍵，題目難度中等．