Question

【題目】實驗小組以二氧化錳和濃鹽酸為反應物，連接裝置A→B→C制取氯水，并探究氯氣和水反應的產物。

（1）A中發生反應的離子方程式是_________。

（2）B中得到淺黃綠色的飽和氯水，將所得氯水分三等份，進行的操作、現象、結論如下：

實驗	實驗操作	現象	結論
Ⅰ	向氯水中加入碳酸氫鈉粉末	有無色氣泡產生	氯氣與水反應至少產生了一種酸性強于碳酸的物質
Ⅱ	向品紅溶液中滴入氯水	溶液褪色	氯氣與水反應的產物有漂白性

（1）甲同學指出：由實驗Ⅰ得出的結論不合理，原因是制取的氯水中含有雜質______（填化學式），也能與碳酸氫鈉反應產生氣泡。應在A、B間連接除雜裝置，請畫出除雜裝置并標出氣體流向和藥品名稱______。

（2）乙同學指出由實驗Ⅱ得出的結論不合理，原因是實驗未證明_______（填化學式）是否有漂白性。

（3）丙同學利用正確的實驗裝置發現氯水中有Cl-存在，證明氯水中有Cl-的操作和現象是：_____。丙同學認為，依據上述現象和守恒規律，能推測出氯水中有次氯酸存在。這一推測是否正確，請說明理由________。

（4）丁同學利用正確的實驗裝置和操作進行實驗，觀察到實驗現象與實驗Ⅰ、Ⅱ相似，說明氯氣和水反應的產物具有的性質是________。

（5）戊同學將第三份氯水分成兩等份，向其中一份加入等體積的蒸餾水，溶液接近無色。另一份中加入等體積飽和的氯化鈉溶液，溶液為淺黃綠色。對比這兩個實驗現象能說明：_______。

Answer 1

【答案】MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O HCl Cl2 取少量氯水于試管中，加入硝酸銀和稀硝酸，產生白色沉淀，說明有Cl- 不正確，從實驗可知，氯水中含H+、Cl-，即氯氣與水反應生成了H+和Cl-，氯的化合價從零價降低到-1價，必然要有元素化合價升高，H已是最高價，不再升高，一定有其他元素化合價的升高，而氯元素不一定只升高到+1價。 酸性和漂白性 加入蒸餾水溶液接近無色，說明c(Cl2)幾乎降低為零，加入等體積的飽和氯化鈉溶液，溶液還是淺黃綠色，說明氯離子的加入又生成了Cl2，即氯氣和水的反應是可逆反應，增大氯離子濃度，平衡向反應物方向移動，使Cl2增多，所以呈現淺綠色

【解析】

（1）二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水；

（2）①濃鹽酸易揮發，制取的氯氣含有氯化氫，依據氯化氫能夠與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳解得；依據氯氣和氯化氫在飽和食鹽水中溶解性不同，選擇除雜方法；

②驗證氯氣與水反應的產物具有漂白性應首先排除干燥氯氣的影響，需要進行對比實驗；

③依據氯離子能夠與銀離子反應生成氯化銀白色沉淀，白色沉淀不溶于硝酸的性質檢驗氯離子的存在；根據元素化合價的升降來判斷丙同學的推斷；

④正確的實驗裝置和操作進行實驗，觀察到實驗現象與實驗Ⅰ、Ⅱ中相似，說明氯水具有漂白性和酸性；

（3）依據氯氣溶液水，部分與水反應生成氯化氫和次氯酸，存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO，依據化學平衡移動影響因素分析解答。

（1）二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水，離子學方程式：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；

（2）①濃鹽酸易揮發，制取的氯氣含有氯化氫，依據氯化氫能夠與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，也會有無色氣泡產生，對氯水性質檢驗造成干擾；氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于水，所以可以用盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫；故答案為：HCl；；

②實驗Ⅰ：沒有事先證明干燥的氯氣無漂白性，則不能證明氯氣與水反應的產物是否具有漂白性；

故答案為：Cl2；

③氯離子能夠與銀離子反應生成氯化銀白色沉淀，白色沉淀不溶于硝酸，所以檢驗氯離子存在的方法：取少量氯水于試管中，加入硝酸銀和稀硝酸，若有白色沉淀產生，說明有Cl-存在；從實驗可知，氯水中含H+、Cl-，即氯氣與水反應生成了H+和Cl-，氯的化合價從零價降低到-1價，必然要有元素化合價升高，H已是最高價，不再升高，一定有其他元素化合價的升高，而氯元素不一定只升高到+1價；

④正確的實驗裝置和操作進行實驗，觀察到實驗現象與實驗Ⅰ、Ⅱ中相似，說明氯水具有漂白性和酸性，

故答案為：酸性和漂白性；

（3）氯氣溶液水，部分與水反應生成氯化氫和次氯酸，存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO，加入蒸餾水溶液接近無色，說明c（Cl2）幾乎降低為零，加入等體積的飽和氯化鈉溶液，溶液還是淺黃綠色，說明氯離子的加入又生成了Cl2，即氯氣和水的反應是可逆反應，增大氯離子濃度，平衡向反應物方向移動，使Cl2增多，所以呈現淺綠色。