Question

為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱，某小組用如圖所示裝置進(jìn)行試驗（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗）．

實驗過程：
Ⅰ．打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸．
Ⅱ．當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾．
Ⅲ．當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r，關(guān)閉活塞a．
Ⅳ．打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，然后關(guān)閉活塞b，…
（1）已知2KMnO₄+16HCl_（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，該反應(yīng)常用于實驗室常溫下制氯氣．請用雙線橋法標(biāo)出此反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目，若該反應(yīng)中生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣體積共0.112L，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為

 

．
（2）驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是

 

．
（3）B中溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（4）為驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ還需補充的操作為

 

．可觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（5）D中溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）反應(yīng)中錳元素全部被還原，錳元素化合價由+7價降低為+2價，氯元素化合價由HCl中的-1升高為氯氣中的0價，反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為10e^-；
（2）氯氣氧化性強于單質(zhì)碘，碘遇淀粉變藍(lán)色；
（3）氯氣的氧化性強于溴，將氯氣通入NaBr溶液中會有單質(zhì)溴生成，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-；
（4）如CCl₄層溶液變?yōu)樽霞t色，則說明有碘生成；
（5）D中溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為溴單質(zhì)與碘化鉀反應(yīng)生成溴化鉀與碘單質(zhì)．

解答： 解：（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，KMnO₄為氧化劑，得到的電子為2×（7-2）e^-=10e^-，Cl元素的化合價由-1升高為0，HCl為還原劑，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；生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣體積共0.112L，即

0.112

22.4

=0.005mol，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.005mol×2×6.02×10²³=6.02×10²¹；
故答案為：；6.02×10²¹；
（2）淀粉變藍(lán)色，說明有單質(zhì)碘生成，也說明氯氣氧化性強于單質(zhì)碘，故答案為：濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán)；
（3）氯氣的氧化性強于溴，將氯氣通入NaBr溶液中會有單質(zhì)溴生成，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂故答案為：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂；
（4）為驗證溴的氧化性強于碘，應(yīng)將C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中，如發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則靜至后CCl₄層溶液變?yōu)樽霞t色，故答案為：打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D震蕩；下層CCl₄層溶液變?yōu)樽霞t色；
（5）D中溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為溴單質(zhì)與碘化鉀反應(yīng)生成溴化鉀與碘單質(zhì)，反應(yīng)方程式為：Br₂+2KI=2KBr+I₂，故答案為：Br₂+2KI=2KBr+I₂．

點評：本題為探究題和實驗設(shè)計題，用以比較鹵素單質(zhì)的氧化性強弱，注意本題中要排除干擾因素的存在．