Question

7．Cl₂和H₂O₂是高中階段最常見的兩種氧化劑，經(jīng)查閱資料Cl₂氧化能力強于H₂O₂，能將H₂O₂氧化．為了驗證某小組學生設計了如下圖所示的實驗裝置進行實驗（夾持裝置略去）．
已知：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
試管B中飽和食鹽水的主要作用是除去Cl₂中混有的HCl
請回答下列問題．
（1）試管C發(fā)生反應的化學方程式是Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂．
（2）試管D中NaOH溶液的作用是吸收多余的氯氣．
（3）將濃鹽酸注入圓底燒瓶A，當裝置中的空氣基本排盡后關閉D中止水夾，反應一段時間后試管D中的現(xiàn)象為試管D中液面下降，長頸漏斗中液面上升，試管D中的氣體檢驗方法為該氣體能使帶火星的木條復燃，證明是氧氣．
（4）有的同學對上述實驗中D試管中的氣體來源產(chǎn)生質疑，你認為可能的來源有2H₂O₂=2H₂O+O₂↑或Cl₂+H₂O?HCl+HClO、2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑（用方程式回答）．對于質疑可以采用對比實驗來解決．

Answer 1

分析 （1）氯氣與雙氧水反應生成氯化氫和氧氣；
（2）氯氣有毒，直接排放會引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應，被吸收；
（3）氯氣和過氧化氫反應生成氧氣，氧氣難溶于水，根據(jù)氧氣具有助燃性進行驗證氧氣；
（4）過氧化化氫分解生成氧氣，氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸分解生成氧氣．

解答 解：（1）氯氣與雙氧水反應生成氯化氫和氧氣，化學方程式為：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，
故答案為：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂；
（2）氯氣有毒，直接排放會引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應，被氫氧化鈉溶液吸收，所以可以用氫氧化鈉吸收過量的氯氣；
故答案為：吸收多余的氯氣；
（3）Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，當關閉止水夾，反應一段時間后試管D中因氧氣不斷增多，氣體壓強增大，所以試管D中液面下降，長頸漏斗中液面上升，氧氣使帶火星的木條復燃，可用此法驗證氧氣，
故答案為：試管D中液面下降，長頸漏斗中液面上升；該氣體能使帶火星的木條復燃，證明是氧氣；
（4）試管D中氣體來源可能為過氧化氫的分解：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑，也可能為氯氣氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸分解生成氧氣：Cl₂+H₂O?HCl+HClO、2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑或Cl₂+H₂O?HCl+HClO、2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑．

點評 本題通過氯氣與雙氧水氧化性強弱比較實驗，考查了氯氣的實驗室制備、凈化、性質檢驗等，熟悉物質的性質是解題關鍵，題目難度中等，試題考查了學生的實驗探究能力和分析能力．