Question

Cl₂和H₂O₂是高中階段最常見的兩種氧化劑，經查閱資料Cl₂氧化能力強于H₂O₂，能將H₂O₂氧化．為了驗證該結論，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）．圓底燒瓶A中的反應方程式為2KMnO₄+16HCl_（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，請回答下列問題

（1）試管B中飽和食鹽水的作用

 

；
（2）試管C中加入5mL 30%雙氧水，發(fā)生反應的化學方程式

 

；
（3）試管D中充滿10% NaOH溶液，NaOH溶液的作用是

 

；
（4）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止水夾，反應一段時間后試管D中的現象為

 

，試管D中的氣體檢驗方法為

 

；
（5）有的同學對上述實驗中試管D中氣體來源產生質疑，你認為可能的來源有

 

（用化學方程式表示），對于質疑可以采用對比實驗來解決．

Answer 1

分析：（1）該實該驗采用高錳酸鉀固體和濃鹽酸的方法制取氯氣，產生的氯氣中混有氯化氫，使用飽和食鹽水將其除去；
（2）Cl₂氧化能力強于H₂O₂，試管C中氯氣被過氧化氫還原，生成氯化氫和氧氣；
（3）氯氣有毒，須進行尾氣處理，氯氣和堿反應生成氯化鈉和次氯酸鈉和水；
（4）氯氣和過氧化氫反應生成氧氣，氧氣難溶于水，根據氧氣具有助燃性進行驗證氧氣；
（5）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）該實該驗采用高錳酸鉀固體和濃鹽酸的方法制取氯氣，產生的氯氣中容易混有氯化氫氣體，要除去氯化氫氣體，所選的除雜試劑只能吸收氯化氫而不能吸收氯氣，故可以使用飽和食鹽水將其除去，
故答案為：除去Cl₂中混有的HCl；
（2）Cl₂氧化能力強于H₂O₂，試管C中氯氣氧化過氧化氫生成氧氣，自身被還原成氯化氫，反應為：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，
故答案為：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂；
（3）氯氣是一種有劇烈刺激性氣味、有毒的氣體，須進行尾氣處理，試管D中充滿10% NaOH溶液，氯氣跟NaOH溶液反應Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，吸收多余的Cl₂，
故答案為：吸收多余的Cl₂；
（4）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；
（5）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：Cl₂+H₂O=HCl+HClO；2HClO

光照  .

2HCl+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑、Cl₂+H₂O=HCl+HClO、2HClO

光照  .

2HCl+O₂↑；

點評：本題主要考查了氯氣和和H₂O₂氧化性的比較，掌握氯氣的實驗室制法和過氧化氫的性質是解答的關鍵，題目難度不大．