Question

實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備氯氣（加熱裝置略去），并進(jìn)行氯氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：
（1）A中加入MnO₂，B中盛有濃鹽酸，則燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）C中盛有紫色石蕊溶液，則C中的現(xiàn)象是

 

，對(duì)這種現(xiàn)象的解釋是

 

．
（3）若D中是FeCl₂溶液，發(fā)生的現(xiàn)象是

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

（4）E中盛有KI-淀粉的混合溶液，現(xiàn)象是

 

．
（5）F中是AgNO₃溶液，現(xiàn)象是

 

，生成白色沉淀的離子方程式是

 

．
（6）G中一般應(yīng)盛有

 

，其作用是

 

，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（7）同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，若用稀鹽酸代替濃鹽酸與MnO₂混合加熱沒有氯氣生成，于是開始探究該條件下不能生成氯氣的原因．
①提出合理假設(shè)，假設(shè)1：H⁺的濃度不夠大；  假設(shè)2：Cl^-的濃度不夠大；
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在答題卷上寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．
限選實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水、濃H₂SO₄、NaCl固體、MnO₂固體、1mol/L稀鹽酸、1mol/LAgNO₃溶液、淀粉-KI溶液

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取少量1mol/L稀鹽酸于試管A中，加入少量MnO2，再加入   （從限選試劑中選擇）．
步驟2：取少量1mol/L稀鹽酸于試管B中，加入少量MnO2，再加入     （從限選試劑中選擇）．

Answer 1

考點(diǎn)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,氯、溴、碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、水和氯氣；
（2）依據(jù)氯氣溶于水后與水發(fā)生反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸的性質(zhì)解答；
（3）氯氣具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化二價(jià)鐵離子；
（4）氯氣具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化碘離子；
（5）氯化銀為白色沉淀；
（6）氯氣有毒，應(yīng)進(jìn)行尾氣處理，氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)，可以用氫氧化鈉溶液吸收氯氣；
（7）濃鹽酸和稀鹽酸的區(qū)別在于溶液中氫離子和氯離子濃度大小，可以分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明是氯離子濃度影響反應(yīng)還是氫離子濃度影響反應(yīng)；證明氯離子對(duì)反應(yīng)的影響，可以通過改變稀鹽酸中氯離子濃度，觀察是否產(chǎn)生黃綠色氯氣；證明氫離子對(duì)反應(yīng)的影響，可以改變稀鹽酸中的氫離子濃度，觀察是否產(chǎn)生黃綠色氣體；

解答： 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、水和氯氣，反應(yīng)的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂OMnO₂；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣溶于水與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性能夠使石蕊變紅色，次氯酸具有漂白性能夠使變?yōu)榧t色的溶液褪色，所以看到現(xiàn)象為：先變紅后褪色；
故答案為：先變紅后褪色；氯氣溶于水與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性能夠使石蕊變紅色，次氯酸具有漂白性能夠使變?yōu)榧t色的溶液褪色；
（3）Cl₂是強(qiáng)氧化劑，發(fā)生反應(yīng)2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，氯化亞鐵為淺綠色，氯化鐵為淺黃色，所以現(xiàn)象為溶液從淺綠色變?yōu)樽攸S色；
故答案為：溶液從淺綠色變?yōu)樽攸S色；2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；
（4）Cl₂是強(qiáng)氧化劑，能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘，單質(zhì)碘遇到淀粉變藍(lán)；
故答案為：溶液變藍(lán)；
（5）F中是AgNO₃溶液，氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，氯離子和銀離子反應(yīng)生成白色難溶于水的氯化銀，離子方程式為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
故答案為：產(chǎn)生白色沉淀；Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
（6）氯氣有毒，直接排放到空氣中能夠污染環(huán)境，氯氣能和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以可用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：氫氧化鈉；吸收過量氯氣；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（7）稀鹽酸中含有的離子是氯離子和氫離子，故猜想2為H⁺的濃度對(duì)反應(yīng)的影響，若證明氯離子的濃度對(duì)反應(yīng)是否有影響，可增大氯離子的濃度，觀察是否產(chǎn)生黃綠色氣體，若證明氫離子濃度對(duì)反應(yīng)是否有影響，可增大氫離子濃度，觀察是否產(chǎn)生黃綠色氣體氯氣，因此實(shí)驗(yàn)方案如下：
①將將稀鹽酸加入二氧化錳中，然后滴入濃硫酸，加熱；若有黃綠色氣體生成，則與氫離子濃度有關(guān)，若沒有黃綠色氣體生成，則與氫離子濃度無關(guān)；
②稀鹽酸加入二氧化錳中，然后滴入氯化鈉固體加熱；若有黃綠色氣體生成，則與氯離子濃度有關(guān)，若沒有黃綠色氣體生成，則與氯離子濃度無關(guān)；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①	濃H2SO4	若有黃綠色氣體生成，則與氫離子濃度有關(guān) 若無黃綠色氣體生成，則與氫離子濃度無關(guān)
②	NaCl固體	若有黃綠色氣體生成，則與氯離子濃度有關(guān) 若無黃綠色氣體生成，則與氯離子濃度無關(guān)

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及氯氣的化學(xué)性質(zhì)，明確氯氣的制備原理和性質(zhì)是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析與設(shè)計(jì)，題目難度中等．