Question

14．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置略去）制備Cl₂，并探究氯氣的相關(guān)性質(zhì)．

（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制取Cl₂的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．若A裝置中固體藥品為KClO₃，則反應(yīng)中每生成1mol Cl₂時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量$\frac{5}{3}$mol．
（2）裝置B的作用除去氯氣中的氯化氫，檢測實(shí)驗(yàn)過程中裝置C是否發(fā)生堵塞．
（3）裝置C的作用是驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，I處是濕潤的有色布條，則Ⅱ、Ⅲ處應(yīng)加入的物質(zhì)分別是無水氯化鈣、干燥的有色布條．
（4）設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性．請簡述能說明氯、溴、碘非金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象：打開A中分液漏斗活塞，一段時(shí)間后，D中的無色溶液變?yōu)槌壬�（橙紅色或黃色），說明氯的非金屬性大于溴；打開D中活塞，將D中少量溶液放入裝置E中，振蕩，下層為紫紅色，說明溴的非金屬性大于碘．
（5）請用化學(xué)方程式說明裝置F的作用：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室制備氯氣是利用二氧化錳固體和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；依據(jù)氯酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式結(jié)合元素化合價(jià)變化計(jì)算電子轉(zhuǎn)移；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，用飽和食鹽水可以吸收氯化氫；B裝置還能夠檢測實(shí)驗(yàn)過程中裝置C是否發(fā)生堵塞；
（3）驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，要驗(yàn)證干燥氯氣無漂白性，濕潤的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性；
（4）依據(jù)氯氣氧化性大于溴，能夠置換溴，溴的氧化性大于碘，能夠置換碘解答；
（5）氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以用氫氧化鈉吸收過量氯氣．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室制取氯氣反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
若A裝置中固體藥品為KClO₃，和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，反應(yīng)生成3molCl₂，轉(zhuǎn)移電子5mol，則反應(yīng)中每生成1mol Cl₂時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為$\frac{5}{3}$mol，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；$\frac{5}{3}$；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制取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，用飽和食鹽水可以吸收氯化氫；
檢測實(shí)驗(yàn)過程中裝置C是否發(fā)生堵塞，若C中發(fā)生堵塞，會(huì)看的，B中長頸漏斗中液面上升，形成液柱；
故答案為：除去氯氣中的氯化氫，檢測實(shí)驗(yàn)過程中裝置C是否發(fā)生堵塞；
（3）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，要驗(yàn)證干燥氯氣無漂白性，濕潤的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性，Ⅱ中應(yīng)是干燥劑無水氯化鈣，濕潤的氯氣通過干燥除去水分，通過Ⅲ處干燥的有色布條，布條不褪色；
故答案為：無水氯化鈣，干燥的有色布條；
（4）設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，使用操作為及現(xiàn)象為：打開A中分液漏斗活塞，一段時(shí)間后，D中的無色溶液變?yōu)槌壬�（橙紅色或黃色），說明氯的非金屬性大于溴；打開D中活塞，將D中少量溶液放入裝置E中，振蕩，下層為紫紅色，說明溴的非金屬性大于碘；
故答案為：打開A中分液漏斗活塞，一段時(shí)間后，D中的無色溶液變?yōu)槌壬�（橙紅色或黃色），說明氯的非金屬性大于溴；打開D中活塞，將D中少量溶液放入裝置E中，振蕩，下層為紫紅色，說明溴的非金屬性大于碘．
（5）F作用吸收過量氯氣，氫氧化鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了氯氣實(shí)驗(yàn)室制取、氯氣性質(zhì)的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)裝置的理解評價(jià)、化學(xué)方程式、離子方程式的書寫等，注意裝置連接的操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．